土壤修復劑對土壤和辣椒果實鎘含量的影響_王治宇.pdf

2017.24DOI:10.3865/j.issn.1001-3547.2017.24.012土壤修復劑對土壤和辣椒果實鎘含量的影響王治宇，周義之，劉明月（湖南農業(yè)大學，長沙，410128）鎘（Cd）是一種銀白色的稀有金屬，是毒性最大的重金屬元素之一。 隨著工業(yè)化進程的加快，大量工業(yè)“三廢”被排放，加上農業(yè)化肥和農藥的集中使用，蔬菜種植土壤和產品中重金屬尤其是鎘的超標已是不容否認的事實，鎘已對人們的健康構成極大的威脅。土壤中有效態(tài)可溶鎘可以通過食物鏈進入人體，隨著長時間的攝入與積累會對人體組織器官造成損傷。 也有研究揭示，受慢性鎘中毒的人癌癥發(fā)病率會增高，某醫(yī)療機構提供數據表明，肺癌患者的血清鎘含量是正常人的7倍1。另據研究顯示，在被鎘污染的土壤中， 水稻的光合作用能力降低、葉綠素含量下降、產量減少2。向土壤當中施用修復劑來達到治理鎘污染是土壤修復的主要目的。有研究表明，不同改良劑對不同類型的土壤中鎘含量有良好的調控效果3。因此，找出修復土壤鎘污染和降低蔬菜鎘積累的方法是治理土壤鎘污染的重要辦法。1 材料與方法1.1 試驗材料土壤修復劑 石灰，本地產新鮮石灰；沛農基金項目：湖南省鎘低積累農作物品種篩選與選育項目：“低鎘積累蔬菜品種篩選” 子課題“蔬菜鎘低積累品種篩選與配套技術研究與示范”王治宇（1991-），男，碩士，研究方向為蔬菜學，電話：13847161047，E-mail：251082929qq.com劉明月，通訊作者，教授，電話：13908462154，E-mail：liumingyue58126.com收稿日期：2017-10-12摘 要：研究了 5 種土壤修復劑對土壤和辣椒果實鎘含量的影響，篩選出有效的土壤修復配方，為菜田鎘污染修復提供參考。 試驗結果表明，SR4 處理（沛農有機-無機復混肥1號200 kg/667 m2+沛農農作物鎘污染葉面修復劑，修復劑噴4次，間隔15 d 1次）對土壤有效鎘含量的降低和辣椒果實鎘含量的降低效果最顯著。關鍵詞：辣椒；鎘；修復劑中圖分類號：S641.3 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2017）24-0031-04男，1958年生，博士，二級教授，博士研究生導師，湖南農業(yè)大學蔬菜學博士點領銜人?，F任湖南省馬鈴薯工程技術研究中心主任、中國馬鈴薯專業(yè)委員會理事、中國園藝學會長江蔬菜協(xié)會理事、湖南省蔬菜產業(yè)協(xié)會副會長、湖南省園藝學會常務理事、湖南省食用菌協(xié)會常務理事、湖南省農作物品種審定委員會委員、湖南省農業(yè)休閑協(xié)會專家組成員、湖南省科技特派員、湘西地區(qū)特聘專家、湖南省蔬菜產業(yè)技術體系首席科學家。劉明月31- -有機-無機復混肥 1 號； 沛農有機-無機復混肥 2 號；沛農農作物鎘污染葉面修復劑（按照藥水=1200 劑量進行調配， 在定植 40 d 后，每15 d噴一次，共4次）；沸石粉，沛農土壤修復劑由湖南沛科油茶科技發(fā)展有限公司提供。供試作物 辣椒，品種為湘研15號，由湖南湘研種業(yè)有限公司提供。1.2 試驗方法試驗設計 分別設置大田小區(qū)試驗和溫室盆栽試驗。大田小區(qū)試驗在望城區(qū)都遨生態(tài)農莊菜地進行，設5個處理：SR1：石灰200 kg/667 m2；SR2：沛農有機-無機復混肥1號200 kg/667 m2；SR3：沛農有機-無機復混肥2號200 kg/667 m2；SR4：沛農有機-無機復混肥1號200 kg/667 m2+沛農農作物鎘污染葉面修復劑（噴 4 次，間隔15 d）；SR5：沸石粉 200 kg/667 m2；以不施修復劑作對照（CK），小區(qū)面積 12 m2，重復 4 次，共 24 個小區(qū)，田間小區(qū)采用完全隨機區(qū)組排列。 行距45 cm，株距 30 cm。 667 m2施肥量：SR1、SR5、CK 為菜餅 75 kg、三元復合肥（15-15-15）50 kg、 鈣鎂磷肥 50 kg；SR2、SR3、SR4 為三元復合肥（15-15-15）50 kg、鈣鎂磷肥50 kg。溫室盆栽試驗在湖南農業(yè)大學智能溫室中進行，設5個處理：SR1：石灰10 g/盆；SR2：沛農有機-無機復混肥1號10 g/盆；SR3：沛農有機-無機復混肥 2 號 10 g/盆；SR4：沛農有機-無機復混肥 1 號10 g/盆，加沛農農作物鎘污染葉面修復劑（噴4次，間隔15 d）；SR5：沸石粉10 g/盆；上述處理修復劑的用量與大田相當。 每盆裝土7.5 kg，每1 kg土加入鎘1 mg，以不施修復劑作對照（CK），重復5次，隨機排列，每盆種植 1 株。 每盆（上口徑 30 cm，下口徑20 cm，容積 7 L）的施肥量SR1、SR5、CK為菜餅3.8 g、三元復合肥（15-15-15）2.5 g、鈣鎂磷肥2.5 g；SR2、SR3、SR4 為三元復合肥（15-15-15）2.5 g、鈣鎂磷肥2.5 g。大田管理 溫室盆栽試驗一次性施足基肥，于 4 月 18 日移植，移植前檢測土壤總鎘含量1.99 mg/kg；大田小區(qū)試驗一次性施足基肥，覆蓋銀黑雙色地膜，于4月22日移植，移植前檢測土壤總鎘含量為1.08 mg/kg；其他栽培管理措施同大田作物。測定項目 每次按小區(qū)采收記錄產量；按小區(qū)隨機取果實鎘含量， 檢測方法為 GB/T 5009.15-2014；按小區(qū)隨機多點混合取樣檢測土壤總鎘和有效鎘含量，檢測方法參照GB/T 23739-2009。數據分析 采用SPSS 數據分析軟件進行數據分析。2 結果與分析2.1 不同土壤修復劑對土壤鎘含量的影響對大田試驗土壤鎘含量的影響 從表 1 可見，施用不同類型的土壤修復劑對大田試驗土壤總鎘含量的影響不一， 除 SR4 處理和 SR5 處理總鎘含量稍有降低外（分別降低 20.37%、13.89%），其余處理總鎘含量均無明顯變化；但不同類型的土壤修復劑對大田試驗土壤有效鎘含量降低效果顯著。 與對照相比，SR4 處理對有效鎘的降低效果最明顯，降幅達 13.89%， 其余處理對有效鎘的降低效果從高到低依次為 SR3、SR2、SR1、SR5， 降幅分別為11.84%、11.63%、8.83%、8.75%。對溫室盆栽試驗土壤鎘含量的影響 由表2可見，施用不同類型的土壤修復劑對溫室盆栽試驗土壤總鎘含量影響不大，無顯著性差異，但對溫室盆栽試驗土壤有效鎘含量的降幅比大田土壤大，與對照相比，SR1 處理對有效鎘的降低效果最顯著，表 1 土壤修復劑對大田試驗土壤和辣椒果實鎘含量的影響處理土壤總鎘mg/kg土壤有效鎘mg/kg比 CK±%果實鎘mg/kgSR1 1.10 a 0.65 a -8.83 0.009 0 aSR2 1.10 a 0.63 a -11.63 0.008 7 aSR3 1.05 b 0.60 a -11.84 0.008 3 aSR4 0.86 c 0.48 b -13.89 0.006 8 bSR5 0.93 d 0.55 c -8.75 0.007 7 aCK 1.08 ab 0.70 d 0.009 9 ab注： 采用 SPSS 數據分析軟件的單因素方差分析進行顯著性差異分析，下同。表 2 土壤修復劑對溫室盆栽試驗土壤和辣椒果實鎘含量的影響處理土壤總鎘mg/kg土壤有效鎘mg/kg比 CK±%果實鎘mg/kgSR1 1.91 a 1.20 a -21.19 0.026 1 aSR2 2.22 a 1.56 ab -11.85 0.022 4 abSR3 2.21 a 1.55 ab -12.01 0.023 2 abSR4 2.16 a 1.46 bc -15.20 0.021 7 bSR5 2.08 a 1.37 c -17.37 0.024 1 abCK 2.12 a 1.69 d 0.032 3 c2017.2432- -2017.24表 3 土壤修復劑對大田試驗辣椒產量的影響處理小區(qū)平均產量kg產量kg/667 m2增產率%SR1 33.83 a 1 880.38 4.80CK 32.28 ab 1 794.23SR2 31.98 b 1 777.56 -0.93SR4 31.53 b 1 752.54 -2.32SR5 31.49 b 1 750.32 -2.45SR3 30.78 b 1 710.86 -4.45表 4 土壤修復劑對溫室盆栽試驗辣椒產量的影響處理單株平均產量kg產量kg/667 m2增產率%SR1 1.40 a 2 489.20 12.90SR4 1.31 ab 2 329.18 5.65SR5 1.29 ab 2 293.62 4.03SR3 1.27 bc 2 258.06 2.42CK 1.24 bc 2 204.72SR2 1.17 c 2 080.26 -5.65降幅達 21.19%， 其余處理對有效鎘的降低效果從高到低依次為 SR5、SR4、SR3、SR2， 降幅分別為17.37%、15.20%、12.01%、11.85%。2.2 不同土壤修復劑對辣椒果實鎘含量的影響對大田試驗辣椒果實鎘含量的影響從表1可見， 施用不同類型的土壤修復劑后，大田試驗辣椒果實鎘含量均有不同程度降低。以 SR4 處理對鎘的降低效果最明顯， 降幅達31.13%，其余處理對鎘的降低效果從高到低依次為SR5、SR3、SR2、SR1，降幅分別為 22.22%、16.16%、12.12%、9.09%。對溫室盆栽試驗辣椒果實鎘含量的影響 從表 2 可見，SPSS 數據分析顯示， 施用不同類型的土壤修復劑會不同程度降低溫室盆栽試驗辣椒果實鎘含量。 降鎘效果從高到低依次為 SR4、SR2、SR3、SR5、SR1 處理，與對照相比分別降低 32.82%、30.65%、28.17%、25.39%、19.20%。2.3 不同土壤修復劑對辣椒產量的影響對大田試驗辣椒產量的影響 從表 3可見，不同修復劑對大田試驗辣椒產量影響不大，5 個處理對辣椒產量影響無顯著差異。對溫室盆栽試驗辣椒產量的影響 從表 4可見，不同處理對溫室盆栽試驗辣椒產量的影響不一， 除 SR1 處理可使辣椒增產 12.90%外 （差異顯著），其余處理對辣椒產量影響均無顯著性差異。3 小結與討論3.1 不同土壤修復劑對土壤鎘的降低效果無論是大田試驗還是溫室盆栽試驗，土壤修復劑對土壤總鎘含量的降低效果不顯著，但對土壤有效隔含量的降低效果顯著。 尤以沛農有機-無機復混肥 1 號+沛農農作物鎘污染葉面修復劑的效果最明顯，降幅達 13.89%；沛農有機-無機復混肥 2 號、沛農有機-無機復混肥 1 號的效果無顯著差異，降幅 11.5%左右； 沸石粉和石灰的效果無顯著差異，降幅 8.5%左右。 本試驗對修復劑對土壤的降鎘效果進行了研究，但其降低的機理有待進一步研究。3.2 不同土壤修復劑對辣椒果實鎘含量降低效果大田試驗和溫室盆栽試驗表明，用不同土壤修復劑處理后， 辣椒果實鎘含量均有不同程度降低，溫室盆栽試驗由于受環(huán)境影響小，其試驗效果好于大田試驗。降鎘效果以沛農有機-無機復混肥 1號+沛農農作物鎘污染葉面修復劑的最好， 降幅在32.82%；沸石粉的降鎘幅度為 25.39%，石灰的降鎘幅度為 19.20%； 而大田試驗由于受雨水淋溶的影響，降鎘效果遜于溫室盆栽試驗，但降鎘趨勢不變，以沛農有機-無機復混肥 1 號+沛農農作物鎘污染葉面修復劑的效果最明顯，降幅達 31.13%，其余依次為沸石粉、 沛農有機-無機復混肥 2 號、 沛農有機-無機復混肥 1 號、 石灰， 降幅分別為 22.22%、16.16%、12.12%、9.09%。3.3 不同土壤修復劑對辣椒的增產效果不同土壤修復劑對辣椒的增產效果除石灰處理有 4.8%12.9%的增產效果外， 其余處理增產效果均不顯著。 蔬菜產量的高低大多取決于施肥處理，而本試驗所有處理的施肥水平是相同的，因此對辣椒的增產效果不明顯。參考文獻1趙肅，王任群，邱玉鵬，等.沈陽市鎘污染區(qū)居民尿鎘及骨密度調查J.中國公共衛(wèi)生，2005，21（11）：1 333-1 334.2柳絮，范仲學，張斌，等.我國土壤鎘污染及其修復研究J.山東農業(yè)科學，2007，6（41）：94-97.3劉恩玲，孫繼，王亮.不同土壤改良劑對菜地系統(tǒng)鉛鎘積累的調控作用J.安徽農業(yè)科學，2008，36（27）：11 992-11 994.33- -2017.24Effects of Soil Remediation Agents on CadmiumContent in Soil and Pepper FruitsWANG Zhiyu, ZHOU Yizhi, LIUMingyue( Hunan Agricultural University, Changsha 410128 )Abstract: In order to screen out effective soil repair formula and provide a reference for vegetable fields cadmiumpollution repair work, the effects of 5 different soil remediation agents on cadmium content in soil and pepper fruits werestudied. The results showed that SR4 had the most significant effect for reducing soil and pepper cadmium content.Key words: Pepper; Cadmium; Repair agent不同品系蘿卜主要農藝性狀的相關性分析劉賀娟，任福森，郭志偉，陳昊放，孫強（河南新鄉(xiāng)市農業(yè)科學院，453003）蘿卜（Raphanus sativus L.）屬于十字花科蘿卜屬能形成肥大肉質根的二年生草本植物1。 其原始種為起源于歐、亞溫暖海岸的野蘿卜。 我國是蘿卜的起源地之一，并且栽培歷史悠久，蘿卜深受人們的喜愛1。蘿卜的適應性很強，在我國南北各地一年四季均有種植2。蘿卜不僅營養(yǎng)豐富，還是具有一定醫(yī)療功效的藥用植物，在開胃消食、生津止渴、清熱化痰等方面對人體起著重要的作用，其在中國民間享有許多美譽，如“蘿卜進城，藥鋪關門”、“冬吃蘿卜夏吃姜，不勞醫(yī)生開藥方”、“蘿卜上場，大夫還鄉(xiāng)”等1。蘿卜品種繁多，食法多樣，既可作為水果生食，也可炒食，更適于加工，蘿卜芽苗菜更是人們餐桌上的美味佳肴， 有些國家和地區(qū)還食用其嫩角果。除食用外， 蘿卜的葉片和肉質根也是家畜的好飼料，并可作綠肥1。前人曾對蘿卜藥用價值、品質等進行了大量的研究，而對蘿卜主要農藝性狀與單株產量之間的相關性研究較少。 在作物育種中，高產往往是人們關注的首要目標，但是，構成單株產量的各因素又是相互關聯、相互制約的。因此，探明構成產量的諸因素中哪些是主要因素，以及各因素與產量之間相關程度的大小，對于加快育種速度、提高育種準確性具有重要指導意義。 通過對 10 種不同品系蘿卜的主要農藝性狀及葉綠素含量與單株產量之間的相關性進行研究，探究蘿卜主要農藝性狀及葉綠素與劉賀娟（1989-），女，碩士，研究方向為蔬菜育種，電話：15040029638，E-mail：512198509qq.com收稿日期：2017-08-24摘 要：對 10 種不同品系蘿卜的主要農藝性狀、葉綠素含量與單株產量之間的相關性進行研究，旨在揭示其關聯程度，為蘿卜新品種選育提供理論參考，加快蘿卜育種進程。 分析結果表明，葉片數、木質部厚、葉綠素 a 及葉綠素（a+b）含量與單株產量呈正相關，地上部質量、地上部高、根頭長度、根頸長、韌皮部厚與單株產量呈負相關。 綜合相關性分析和通徑分析的結果表明，各農藝性狀之間的相關和交互作用綜合對單株產量產生影響，使得直接通徑系數和遺傳相關系數的大小不完全相同。 本試驗認為，木質部厚對蘿卜單株產量的貢獻最大，且呈顯著相關，葉片數對單株產量存在一定的正向影響，根頭長度對單株產量有較大的負效應值，且根頭長度與單株產量有顯著遺傳相關性。關鍵詞：蘿卜；農藝性狀；單株產量；葉綠素；相關性中圖分類號：S631.1 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2017）24-0034-04!DOI:10.3865/j.issn.1001-3547.2017.24.01334- -