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钾肥对铅、镉污染土壤白菜的效应研究

陈怡  
【摘要】:蔬菜是人类获取维生素、矿物质等多种营养物质的重要来源。紫色土壤是我国特有的土壤资源,以四川盆地及重庆地区分布最为集中,近年来重庆地区紫色土壤受重金属铅、镉污染严重,紫色土壤上蔬菜生长及食用品质等方面的问题受到越来越多学者的研究和重视。钾肥作为农业生产中最常规的施肥措施,对土壤中重金属铅、镉的化学和生物有效性的影响具有极大的潜在作用。本研究采用土壤室内培养试验、盆栽生物试验与化学分析相结合的方法,首先研究不同种类和用量钾肥在不同时间对污染土壤有效态铅、有效态镉含量的影响,在此基础上采用土壤盆栽的方法追踪研究钾肥对镉、铅污染紫色土壤上白菜吸收和富集重金属的特征、生理特性和各营养指标的变化特征,从而筛选出降低白菜重金属污染的适宜钾肥种类和施用量,为蔬菜安全生产科学施用钾肥提供理论依据。研究结果表明: 1.铅污染土壤上施用六种钾肥,土壤有效态铅含量随培养时间延长先升高后下降,降低作用为KH2PO4K2SO4K2CO3KNO3KClHA-K。在低铅、高铅污染土壤上施用KH2PO4(400mg/kg)土壤有效态铅分别显著降低32.6%和33.4%。镉污染土壤上施用六种钾肥后,与对照相比土壤有效态镉含量随培养时间延长而降低。除KCl外其余五种钾肥在CdLKL、dLKH、 CdHKL条件下均降低了土壤中有效态镉含量,与CK差异不显著。 2.铅污染土壤上K2SO4、KCl、KNO3显著提高白菜地上部鲜重,施钾量为400mg/kg时作用最佳。低镉污染时,K2SO4、KNO3、KCl、HA-K显著提高白菜地上部生物量;高镉污染时,KCl显著降低白菜地上部生物量,降幅为70.9%~77.1%,高钾处理中HA-K、K2CO3、KNO3、 KH2PO4较CKH显著提高白菜地上部生物量。在高浓度镉污染土壤上应提高钾肥施用量(400mg/kg),避免施用KCl。 3.增施钾肥后铅污染土壤白菜叶绿素含量低于对照,且相同铅胁迫下各钾肥处理白菜叶绿素含量表现为高钾处理低于低钾处理;镉污染土壤增施钾肥后与对照相比能部分提高白菜叶绿素含量。 4.铅胁迫下各钾肥处理白菜叶片中POD、CAT酶活性呈降低趋势,且高铅胁迫组POD酶活性低于低铅胁迫组,K2SO4、KNO3和KH2PO4提高白菜SOD酶活性。镉污染土壤K2SO4、 K2CO3、HA-K均提高白菜POD、SOD酶活性,各钾肥处理均提高了CAT酶活性,同种钾肥处理CAT酶活性随钾肥用量增加而呈增加趋势。 5.铅污染土壤施用六种钾肥均降低白菜游离氨基酸含量,KCl、K2CO3提高白菜还原糖含量,KCl、K2SO4、KNO3和K2CO3提高白菜Vc含量。镉污染土壤增施钾肥降低白菜还原糖,提高Vc含量。低镉条件下增施钾肥提高白菜游离氨基酸含量,高镉条件下施用钾肥白菜游离氨基酸含量反而降低。 6.除KCl外铅污染土壤上各钾肥处理均降低白菜铅含量,降低程度为:HA-KKH2PO4 K2SO4KNO3K2CO3KCl,且高钾处理白菜铅含量低于低钾处理。镉污染下除KCl(CdHKH)外其余五种钾肥均降低白菜镉含量,降幅为8.6%-40.5%。由此认为,镉污染土壤上施用钾肥可以降低白菜镉含量 7.与CK0相比,铅、镉污染土壤白菜硝酸盐含量显著升高,施用六种钾肥时,KNO3与对照相比显著提高白菜硝酸盐含量,其余五种钾肥处理均降低白菜硝酸盐含量,所有处理白菜硝酸盐含量均在安全食用范围内。


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