改良劑對酸性土壤上伴礦景天鋁毒緩解作用及鎘鋅吸收性的影響

陳思宇，周嘉文，劉鴻雁，駱永明，吳龍華，辛在軍

1 貴州大學 農(nóng)學院，貴州 貴陽 550025

2 中國科學院南京土壤研究所 中國科學院土壤環(huán)境與污染修復重點實驗室，江蘇 南京 210008

3 江西省科學院流域生態(tài)研究所，江西 南昌 330096

鋁 (Al) 在地殼中的濃度僅次于硅和氧，通常以硅酸鹽和氧化物等固定態(tài)形式存在于土壤中，對植物并無毒害作用。但當土壤發(fā)生酸化時，固定態(tài) Al會在一定程度上轉化為活性態(tài) Al，尤其在土壤pH值低于5時土壤溶液中活性Al濃度會大大上升，抑制作物生長發(fā)育和降低作物產(chǎn)量。因此，Al毒常與土壤酸化相伴而生，并被認為是酸性土壤上限制作物生長的主要因素。世界上約有 30%–40%的可耕地和 50%以上的潛在耕地是酸性的[1-2]；土壤酸化在我國也是一個很嚴重的問題[3]。據(jù)估計，目前我國酸性土壤約占全國耕地總面積的22.7%，面積達218萬km2[4]，主要分布在我國南方紅壤和黃壤區(qū)；其pH值從20世紀80年代的5.37下降到21世紀初的5.14 (糧食作物系統(tǒng))或5.07 (經(jīng)濟作物系統(tǒng))，Al活性也相應增加[5]。而且由于酸雨沉降、集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展、不恰當?shù)母鞣椒ㄒ约皦A性陽離子如 K+、Ca2+、Na+、Mg2+等的淋溶流失，我國的土壤酸化問題仍在進一步加劇。

目前我國酸性土壤重金屬包括鎘 (Cd) 和鋅(Zn) 污染嚴重，危害農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)和人體健康[6-8]。伴礦景天作為一種 Cd和 Zn的超積累植物，對其具有超強的富集能力 (地上部Cd和Zn濃度分別能達2 000和10 000 mg/kg)，適宜修復大面積中低污染的農(nóng)田土壤，尤其是污染重金屬有效性非常高的酸性土壤[9-13]。但是酸性土壤上pH低、活性Al濃度高，對伴礦景天的修復效率形成了潛在威脅[1-11]。因此，采取適當方法緩解土壤Al毒，是提高伴礦景天在酸性土壤上重金屬吸取修復效率的重要方法。提高外源鎂 (Mg) 的供應能夠改善Al誘導的Mg缺乏并減輕Al對植物生長發(fā)育的抑制[14-15]。外源磷 (P) 的添加也能夠改善Al對植物的毒害[16-17]，其機制主要有兩種：一是添加的P和Al生成磷酸鹽沉淀，降低土壤溶液中活性Al濃度；二是吸收的P和Al在植物體內(nèi)形成沉淀進而緩解Al毒。我國南方土壤普遍缺Ca、Mg、P等營養(yǎng)元素。鈣鎂磷肥 (CMP) 是枸溶性磷肥，含有Ca、Mg、P等元素，可提高土壤pH以及補充 Ca、Mg等營養(yǎng)元素，磷素利用率高[18]；MgCO3呈堿性，適宜在酸性土壤上施用。雖然一些傳統(tǒng)的酸性土壤改良劑如石灰能夠緩解土壤Al毒害，但石灰的投入會降低土壤中Cd和Zn的生物有效性，從而降低伴礦景天對 Cd、Zn的吸收。許多工業(yè)副產(chǎn)品可有效提高土壤 pH和陽離子交換量 (CEC)[19-20]，但其重金屬含量過高，長期施用可能會加劇土壤污染風險[21]。因此，本研究擬選用MgCO3、CMP和KH2PO4作為酸性土壤改良劑，探討不同改良劑對土壤Al毒害的改良效果及其可能機制，以期找到一種合適的既能緩解 Al毒又可使伴礦景天維持較高的 Cd和 Zn吸取修復效果的改良技術。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土壤為浙江省杭州郊區(qū)某鉛鋅礦區(qū)表層污染土壤 (0–20 cm)，土壤類型為濕潤富鐵土。土壤經(jīng)自然風干后，除去石塊及植物未腐爛殘體后研磨過5目篩，混勻后以備盆栽試驗使用。土壤基本理化性質(zhì)：pH 4.69，陽離子交換量14.4 cmol (+)/kg，有機質(zhì)含量30.3 g/kg，全氮含量0.95 g/kg，土壤全量Zn和Cd濃度為523和2.91 mg/kg，交換態(tài)Al濃度為 268 mg/kg (添加 AlCl3并預培養(yǎng) 2周后測定)。伴礦景天扦插苗采自廣東省仁化試驗基地；供試改良劑有 CMP、MgCO3和 KH2PO4，其中 CMP為商品肥料，含P量 (以P2O5計) 12%，MgCO3和KH2PO4為實驗室分析純。

1.2 試驗設計

1.2.1不同改良劑對土壤性質(zhì)和伴礦景天生長與重金屬吸收性的影響試驗(試驗一)

盆栽試驗在中國科學院南京土壤研究所溫室中進行。根據(jù)課題組前期試驗結果，為避免試驗土壤對伴礦景天生長的 Al毒作用不明顯，故外源添加200 mg/kg Al，將AlCl3·6H2O用適量去離子水溶解、施入土壤混勻，預培養(yǎng)2周。試驗選用3種改良劑，共設置4個處理，分別為CK (不施加改良劑)、CMP (4.70 g/kg)、MgCO3(1.85 g/kg)、KH2PO4(2.71 g/kg)，其中CMP和KH2PO4按P和土壤交換Al的摩爾比為1︰1進行添加，MgCO3按Mg和Al的摩爾比為2︰1添加，每處理4次重復，隨機排列。每盆裝土1 kg (烘干基，過5目尼龍篩)，分別加入不同改良劑、混勻。每盆扦插4株景天幼苗，定期澆水，使土壤含水量維持在最大田間持水量的70%左右。盆栽試驗移栽時間為2019年4月13日，于2019年7月31日收獲。

1.2.2不同濃度鈣鎂磷肥對土壤性質(zhì)和伴礦景天生長與重金屬吸收性的影響試驗(試驗二)

試驗設置5個處理，分別為CK (未添加CMP)、P1 (添加 2.35 g/kg CMP)、P2 (添加 4.70 g/kg CMP)、P3 (添加 9.39 g/kg CMP) 和 P4 (添加 18.8 g/kg CMP)；CMP的添加量分別按 P和土壤交換態(tài) Al的摩爾比1︰1、2︰1、3︰1和4︰1進行；每個處理設置4次重復，其余同上。

1.3 測定指標及分析方法

植物樣品：收獲后分根系和地上部，地上部再分莖和葉，去離子水洗凈后75 ℃烘干至恒重，稱重、粉碎，用于全量 Cd、Zn、Al和 P濃度的測定。土壤樣品：伴礦景天扦插苗移栽一個月后，采用對角線采樣法取土樣約50 g，風干后分別過10目和100目尼龍篩、保存，用于土壤性質(zhì)的測定。土壤和植物樣品采用高壓罐密閉，于烘箱中105 ℃消解 7 h，其中土壤和植物樣品分別采用5 mL濃 HCl和 5 mL濃 HNO3，6 mL濃 HNO3和2 mL H2O2的混合液消解。土壤有效態(tài)Cd、Zn采用0.01 mol/L CaCl2進行提取，土水比為1︰10。消解液和提取液中的Cd和Zn用火焰原子吸收分光光度法或石墨爐原子吸收分光光度法 (SpectrAA 220FS，220Z，Palo Alto，Varian，CA) 進行測定；土壤pH用電位法測定，土水比為1︰2.5。土壤交換Al采用1 mol/L KCl進行提取，土水比為1︰10。土壤交換Al和植株Al濃度均采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀 (ICP-AES，Optima 8000，Perkin Elmer，Waltham，MA) 測定。土壤速效P參照《土壤農(nóng)化分析》[22]，其中土壤速效P采用0.05 mol/L HCl-0.025 mol/L (1/2 H2SO4) 提取，然后土壤速效P和植物全P濃度采用鉬銻抗比色法測定。

在重金屬全量及有效態(tài)提取和測定過程中，采用土壤標準物質(zhì) (GBW07405) 和植物標準物質(zhì)(GBW10048) 進行質(zhì)量控制，并做空白試驗和重復。標準物質(zhì)的測定結果均在允許范圍之內(nèi)。所用試劑均為優(yōu)級純，實驗所用水均為超純水。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 25.0和Microsoft Excel 10進行統(tǒng)計分析和制圖。不同處理間的差異性分析通過單因素方差分析和多重比較 (LSD) 實現(xiàn)，顯著性水平設為5%，相關分析為Pearson相關。

2 結果與分析

2.1 不同改良劑對部分土壤化學性質(zhì)和伴礦景天生長與重金屬吸取修復效率的影響

2.1.1施用改良劑對土壤性質(zhì)的影響

與CK相比，添加MgCO3和CMP顯著提高了土壤pH (表1)，其中MgCO3處理的土壤pH上升了0.80個單位，而KH2PO4對土壤的pH值影響不大。不同改良劑對土壤交換Al濃度的影響也不同，但pH升降幅度與土壤中交換Al濃度的變化呈現(xiàn)出了較好的負相關關系 (P=0.00，R2=0.77)。與CK相比，CMP、MgCO3和KH2PO4三個處理中的土壤交換 Al分別降低了 9.82%和92.4%和 31.8%。同時，與對照相比，MgCO3處理下土壤CaCl2提取態(tài)Cd和Zn分別下降了35.6%和 65.9%，而另外兩種改良劑的添加并未顯著影響土壤Cd和Zn的有效性，其中CMP處理還使土壤CaCl2提取態(tài)Cd濃度提高了28.8%。此外，CMP和KH2PO4兩個處理由于外源P的輸入，土壤速效P的濃度顯著上升(P<0.05)。

2.1.2施用改良劑對伴礦景天生長的影響

由圖1A和1B可以看出，各處理的伴礦景天生物量由大到小為：葉>莖>根。CMP和 MgCO3兩個處理下伴礦景天生物量高于CK，其中CMP處理下的伴礦景天根莖葉生物量分別增加了25.0%、52.5%和35.3%，而MgCO3處理下景天各部位的生物量分別增加了29.2%、35.0%和39.8%，但與CK相比，并無顯著差異。相反地，KH2PO4處理抑制了景天生長，其地上部 (莖+葉) 生物量比CK降低了41.6%，達到了顯著水平 (P<0.05)。此外，伴礦景天地上部Al吸收量與生物量的相關性分析表明，隨著伴礦景天對Al吸收量的增多，伴礦景天生物量逐漸下降，二者呈現(xiàn)顯著的負相關 (P=0.00，R2=0.53)。

2.1.3施用改良劑對伴礦景天重金屬吸收的影響

由圖1C和1D得知，各處理間伴礦景天不同部位 Al濃度的分布規(guī)律為：根>葉>莖，且根中Al濃度遠大于葉和莖中Al濃度；按吸收量 (即伴礦景天各部位Al濃度乘干重) 計算，4個處理根的Al吸收量分別占總吸收量的76.2%、76.9%、82.3%和82.7%，這表明Al主要富集在根系中而只有少量向地上部運輸。KH2PO4處理下伴礦景天根、莖、葉中Al濃度均高于CK，且莖和葉中Al濃度顯著高于MgCO3處理，各處理間伴礦景天根系Al濃度差異不顯著。

表1 不同土壤改良劑對土壤性質(zhì)的影響Table 1 Effects of different soil amendments on soil properties

圖1 不同改良劑對伴礦景天各部位生物量和Al濃度的影響Fig. 1 Effects of different amendments on the biomass and Al concentrations in different parts of S. plumbizincicola.The error bars are SE, n=4. Different letters in the histogram of same color indicate significance at P<0.05 under different treatments. A and B represent the biomass (dry weight) in different parts of S. plumbizincicola. C and D represent the Al concentration in different parts of S. plumbizincicola.

如圖2A和2B所示，CK和KH2PO4兩個處理下的Cd、Zn濃度均高于MgCO3和CMP兩個處理，且 KH2PO4處理的 Cd、Zn濃度最高。由圖 2C和2D可知，各處理植物地上部 Cd的吸收量依次是MgCO3>CMP>CK>KH2PO4。與對照相比，MgCO3和CMP處理下地上部Cd吸收量分別提高了37.4%和 23.0%。地上部 Zn的吸收量則依次是 CMP>MgCO3>CK>KH2PO4，與CK比較，CMP處理下地上部Zn吸收量提高了21.3%。整體看，CMP和MgCO3兩個處理對伴礦景天的Cd和Zn吸收的促進效果較好，但無顯著性差異；而KH2PO4處理對伴礦景天重金屬吸收的影響表現(xiàn)為顯著抑制作用。進一步分析伴礦景天地上部Cd、Zn吸收量與Al吸收量的相關性，結果發(fā)現(xiàn)，伴礦景天對 Al的吸收一定程度上抑制了其對Cd的吸收 (P=0.01，R2=0.44)，而對Zn的吸收影響則較小 (P=0.02，R2=0.26)。

圖2 不同改良劑對伴礦景天Cd和Zn濃度、吸收量和修復效率的影響Fig. 2 Effects of different amendments on cadmium and zinc concentrations, uptake in different parts and phytoextraction efficiencies by S. plumbizincicola. The error bars are SE, n=4. Different letters in the histogram of same color indicate significance at P<0.05 under different treatments. A and B represent the Cd and Zn concentration in different parts in S. plumbizincicola respectively. C and D represent the heavy metal uptake and phytoextraction efficiencies in different parts in S. plumbizincicola respectively.

2.2 不同濃度鈣鎂磷肥對土壤性質(zhì)和伴礦景天生長與重金屬吸取修復效果的影響

2.2.1施用改良劑對土壤性質(zhì)的影響

添加了不同用量的鈣鎂磷肥后，土壤的基本性質(zhì)如表 2所示。施加 CMP后，P1、P2、P3、P4處理土壤pH較CK分別提高了0.14、0.10、0.13和0.06個單位。鈣鎂磷肥的添加對土壤交換Al濃度也有著顯著影響，土壤交換 Al濃度隨著 CMP濃度的增加呈現(xiàn)明顯的下降趨勢 (P<0.05)；此外，不同用量CMP對土壤pH影響較小，可能是通過P與 Al結合形成沉淀從而降低土壤中交換態(tài) Al的濃度，因此土壤 pH與交換 Al的相關性較弱(P=0.47，R2=0.03)。與此同時，土壤速效P濃度不斷遞增，兩者呈現(xiàn)很好的負相關關系 (P<0.01，R2=1.00)。而 CMP的添加并未顯著改變土壤有效態(tài)Cd和Zn的濃度，尤其是P3處理。

2.2.2施用改良劑對伴礦景天生長的影響

不同用量 CMP對伴礦景天的生長造成了不同程度的影響 (圖3A–B)。其中，P1、P2、P3處理不同程度地提高了伴礦景天地上部生物量，分別提高了35.6%、16.1%和33.9%，但差異不顯著，而P4處理則顯著抑制了伴礦景天的生長。對比分析了本組試驗與試驗一中伴礦景天地上部 Al吸收量與生物量的相關性分析結果，發(fā)現(xiàn)伴礦景天地上部 Al吸收量與生物量的相關性不如試驗一強(P=0.01，R2=0.03)，主要是由于本組試驗中CMP不同添加量對伴礦景天的生長發(fā)育影響較小。

表2 不同添加量鈣鎂磷肥對土壤性質(zhì)的影響Table 2 Effects of different CMP application rates on soil properties

圖3 鈣鎂磷肥添加量對伴礦景天生物量和Al濃度的影響Fig. 3 Effects of CMP application on root and shoot biomass and aluminum concentrations of S. plumbizincicola. The error bars are s, n=4. Different letters in the histogram of same color indicate significance at P<0.05 under different treatments. A and B represent the biomass (dry weight) in different parts of S. plumbizincicola. C and D represent the Al concentration in different parts of S. plumbizincicola.

2.2.3施用改良劑對伴礦景天重金屬吸收的影響

圖4 鈣鎂磷肥添加量對伴礦景天Cd和Zn濃度、吸收量和修復效率的影響Fig. 4 Effects of CMP application on cadmium and zinc concentrations, uptake in different parts and phytoextraction efficiencies of S. plumbizincicola. The error bars are s, n=4. Different letters in the histogram of same color indicate significance at P<0.05 under different treatments. A and B represent the Cd and Zn concentration in different parts in S. plumbizincicola respectively. C and D represent the heavy metal uptake and phytoextraction efficiencies in different parts in S. plumbizincicola respectively.

在 4個 CMP添加量處理下，伴礦景天根系Al濃度基本相同 (圖3C)，根系Al濃度遠高于地上部，約是后者的 20倍，表明伴礦景天根系是Al的主要儲存部位。各處理間伴礦景天地上部Al濃度的大小關系為：P4>CK>P2>P1>P3，但P4處理的伴礦景天地上部Al濃度顯著高于其余4個處理 (圖3D)。與CK相比，施加CMP的處理并未顯著降低伴礦景天體內(nèi)Al濃度，反而高量CMP處理增加了植物體內(nèi)Al濃度。由圖4A和4B可知，與CK相比，P1、P2和P3處理并未顯著降低伴礦景天地上部Cd和Zn濃度，而P4處理使景天地上部Cd和Zn的濃度分別升高了23.0%和31.0%，差異達到顯著水平，這可能與P4處理下伴礦景天地上部生物量較小有關。從圖4C和4D可以看到，P3處理顯著促進了伴礦景天地上部Cd的吸收，Cd提高了60.4%，Zn提高了56.5%；P1和 P2處理雖然促進了伴礦景天地上部重金屬的吸收，但增幅不大。P4處理則降低了伴礦景天Cd和Zn的吸收量。此外，伴礦景天Al吸收量與Cd、Zn吸收量的相關性分析結果表明，隨著 Al吸收量的增加，伴礦景天 Cd、Zn吸收有一定程度的降低，但Al吸收量與Cd、Zn吸收量之間的相關性不強。

3 討論

土壤pH是影響超積累植物對Cd、Zn吸收性的重要因素[23-24]，這或許是因為低 pH土壤環(huán)境中，過多活性 Al溶出而導致超積累植物受到 Al毒害作用。伴礦景天作為一種Cd和Zn的超積累植物，近年來關于酸性土壤中伴礦景天的重金屬吸取修復已開展了大量研究工作[25-27]，但有關強酸性土壤上伴礦景天受 Al毒害的具體影響方面少有詳細報道。最先對伴礦景天Al毒害作用進行系統(tǒng)研究的是 Zhou等[28]，其研究結果發(fā)現(xiàn)，當pH 5.00且Al添加濃度為100 μmol/L以及土培體系中交換Al濃度達到0.33 cmol (+)/kg時，Al就會顯著抑制伴礦景天的生長和 Cd、Zn吸收，這為伴礦景天受Al毒害作用提供了有力證據(jù)。相關研究認為[10]，適宜伴礦景天吸取修復的pH在5.5左右，而當pH<5.5時，伴礦景天的生長和重金屬吸收效率可能會受到抑制。因為隨著土壤 pH的降低，土壤溶液中過多的H+會和土壤固相中Al3+交換從而導致Al溶出量增加，抑制了植物的根系發(fā)育和養(yǎng)分吸收；且在污染土壤的伴礦景天連續(xù)吸取修復過程中，土壤 pH隨伴礦景天種植年限的增加而降低，這極大增加了伴礦景天受Al毒害作用的風險。Li等[11]研究發(fā)現(xiàn)，土壤pH為3.6時，伴礦景天地上部生物量受到顯著抑制，可能是土壤pH過低導致 Al毒性增強從而抑制伴礦景天生長和重金屬吸收；低pH土壤環(huán)境中交換Al溶出量增大，抑制了伴礦景天生長和重金屬吸收[29]。在本試驗中，CK組土壤pH低于4.0，且交換Al的濃度顯著高于其他處理，達100 mg/kg (表1和表2)；伴礦景天地上部生物量僅為1.80 g/pot (圖1和圖3)，遠低于Wu等[10]所報道的8.70 g/pot的平均水平。本試驗結果與前期研究一致，表明伴礦景天可能是一種Al敏感植物，易在酸性土壤尤其是強酸性土壤中受到Al毒害作用，導致重金屬吸取修復效率降低。

MgCO3是一種堿性改良劑，在酸性土壤上施用不僅能夠提高土壤pH、還能為植物的生長提供Mg源。本試驗中，MgCO3添加后土壤中堿性成分如 OH–、HCO3–和 CO32–等含量增加[30]，顯著提高了土壤pH從而降低了土壤中交換Al，這與前人的研究一致[31]。然而伴礦景天的Cd和Zn修復效率并未顯著提高 (圖 2)，究其原因，一是添加MgCO3促使土壤中重金屬形成氧化物沉淀，降低生物有效性；另外，pH升高后土壤微生物群落結構發(fā)生改變[32]，通過生物化學作用形成一些高分子聚合物，與重金屬形成絡合物而使其活性下降，也降低了Cd和Zn的有效性，抑制了景天重金屬的吸收和積累，其作用機理與石灰相似。MgCO3處理下伴礦景天根Al濃度高于對照，但莖和葉中Al濃度低于對照，或許是Mg2+和Al3+爭奪膜轉運蛋白和酶上的金屬結合位點[33]，一定程度上阻止了Al向伴礦景天地上部的轉移。根中Al濃度升高可能是由于 MgCO3的添加促進了景天根系生長 (圖 1) 和活力的增強，使根系的吸收能力增強，從而更多的 Al進入根細胞內(nèi)。MgCO3添加后土壤pH顯著上升，改變了土壤溶液中Al的形態(tài)，使羥基 Al含量增加，而植物也能吸收羥基Al，只是更難往植物地上部轉移[28]。

CMP是一種多元素緩效性肥料，除含有磷酸根 (PO43–) 外，還能提供大量的Ca和Mg等元素，因其水溶液呈堿性而適宜于改良酸性土壤。本研究中，添加不同濃度CMP后，土壤pH上升，但上升幅度不大，施入時間過短可能是一個重要的因素[34-35]。土壤中交換Al含量隨CMP的添加逐漸降低 (表2)，或許是鈣鎂磷肥中P和土壤中交換Al相互作用形成沉淀[36-37]。本試驗結果表明，高量 (18.8 g/kg) 的CMP處理顯著抑制了伴礦景天的生長和重金屬吸收 (圖 3和圖 4)，這可能是CMP中各成分含量高，植物吸收營養(yǎng)不均衡所致[38]；也有文獻報道適量CMP與其他改良劑 (如硅肥、有機肥和海泡石等) 配施比單施CMP對酸性土壤和植物生長的改良和促進作用更加有效[39-40]。因此CMP能否作為酸性土壤改良劑及其施用量，需綜合考慮土壤性質(zhì)而定。相比于CMP，KH2PO4對土壤 pH的提高影響很小 (表 1)，這是由于H2PO4-的電離大于水解，使H+濃度大于OH-濃度[41]，其溶液呈酸性之故。因此，盡管KH2PO4的添加顯著降低了土壤中交換Al含量，但由于土壤酸性強，土壤中其他形態(tài)的活性 Al仍大量存在，Al毒脅迫依然明顯，抑制了伴礦景天的生長和重金屬吸收。而CMP作為一種堿性改良劑，一定程度上促進伴礦景天的生長和重金屬吸收。根據(jù)土壤pH和植物生長的變化情況，分析和比較CMP和KH2PO4兩種改良劑的主要成分和化學性質(zhì)；推測pH的上升對于促進伴礦景天的生長和Cd、Zn吸收或許占據(jù)了主導地位，而 P施入的作用則較小。總體而言，本試驗所選用的幾種改良劑除KH2PO4外，CMP和MgCO3都改善了土壤酸性并降低了土壤中交換Al含量，尤以MgCO3對土壤酸性的改善最為明顯。從植物生長的角度看，適量CMP和 MgCO3均能夠促進伴礦景天生長和重金屬吸收，其中CMP用量為9.39 mg/kg時，伴礦景天對 Cd的吸收顯著高于對照，Zn吸收無差異(圖 4)，其余用量處理以及施加 MgCO3則效果不顯著，根據(jù)這一試驗結果，我們推測Al并不一定是在伴礦景天的所有生育期都會產(chǎn)生抑制作用；假設 Al僅在植物生長的某一階段對植物產(chǎn)生抑制作用，則應重點考慮改良劑的施用時期；但是否如此，有關機制有待進一步的探討。此外，土壤改良劑種類繁多，有機改良劑 (綠肥、動物糞便、作物殘渣和有機酸等) 能在短期內(nèi)直接增加土壤pH、降低Al濃度并中和土壤酸度，但其對土壤 pH的影響因所選改良劑性質(zhì)和土壤性質(zhì)與初始 pH值等因素而變[42-43]，應根據(jù)實際情況選擇。一些傳統(tǒng)改良劑如石灰、磷石膏等，普遍存在功能單一、用量過多導致環(huán)境負荷大。近年來一些新型改良劑如水解聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、納米羥基磷、聚乙烯醇等一系列高分子聚合物在酸性土壤改良方面展示出了廣泛的應用前景，未來可著重于改良劑種類的選用和配施方法的探索。

4 結論

不同改良劑添加后土壤性質(zhì)變化趨勢不同。鈣鎂磷肥和MgCO3添加后土壤pH上升，交換性Al濃度下降。KH2PO4的添加雖降低了土壤交換Al，但對土壤 pH無顯著影響。適量鈣鎂磷肥可顯著提高伴礦景天生物量和 Cd、Zn吸收性。本試驗中9.39 mg/kg這一用量能夠顯著提高伴礦景天 Cd吸收性，高于此量會抑制伴礦景天生長進而使其Cd、Zn吸收顯著降低；施用MgCO3能提高伴礦景天生物量和Cd、Zn吸收，施用KH2PO4抑制了伴礦景天生長。