四川葡萄园镉污染调查及混种花卉富集植物对葡萄幼苗镉积累的影响

发布时间：2020-05-19 14:56

【摘要】：葡萄(Vitis Vinifera L.)是葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis)多年生落叶木质藤本植物,是世界性重要果树之一,近年来果园镉污染问题十分严重,而葡萄产业在四川发展迅速,因此葡萄园的镉污染调查与修复工作亟待进行。鉴于此,本试验首先在四川主要葡萄产区选择了 20个葡萄园,对果园土壤、葡萄植株及果实进行取样调查,分析镉污染情况,依据相应的土壤环境及果品质量安全标准对所选葡萄园进行评价,另外,针对镉污染葡萄园的治理问题,采用盆栽控制性试验,将花卉型镉富集植物向日葵(Helianthus annuus)、硫华菊(Cosmos sulphureus)、波斯 菊(Cosmos bipinnata)和凤仙花(Impatiens balsamina)分别与葡萄幼苗混种,研究四种花卉对葡萄生长、生理生化和镉富集特性的影响,以期筛选出能有效降低葡萄镉含量且有利于葡萄生长的富集植物,为葡萄园镉污染植物修复提供参考。主要研究结果如下:1.各葡萄园采样点土壤属于中性或偏酸性,土壤全镉含量在0.069-3.013 mg·kg-1之间,有效态镉含量在0.030-0.310 mg·kg-1之间,均随土层深度的增加呈现递减趋势,且两者之间存在极显著的正相关性,土壤有机质和土壤镉含量也呈极显著的正相关关系。参照我国土壤环境质量标准(GB 15618-1995),所选葡萄园采样点土壤镉总超标率达到71.88%;所有果实样品中的镉含量均符合我国食品安全国家标准(GB 2762-2012)中新鲜水果的镉限量标准。2.在盆栽试验下,混种波斯菊可促进葡萄生长,但会降低葡萄植株抗性,混种向日葵、硫华菊和凤仙花的效果则相反;与葡萄单种相比,只有混种凤仙花可促进葡萄幼苗的光合作用;混种四种花卉均显著降低了葡萄幼苗各部分镉含量,混种硫华菊后,葡萄各部分镉含量均达到最低,其中地上部分和整株的镉含量相较单种分别降低了 84.78%和 41.63%。3.混种花卉提高了土壤的pH,降低了土壤速效钾含量,有利于土壤酶活性的增加;混种硫华菊可提高土壤碱解氮含量,混种凤仙花有利于提高土壤速效磷含量,混种波斯菊和凤仙花则可以极显著提高土壤有机质含量;混种各花卉的处理均降低了土壤有效态镉含量,其中,土壤有效态镉含量最低的是波斯菊混种处理,为4.10 mg·kg-1,较单种降低了 6.82%。4.各混种花卉中,波斯菊的镉吸收和提取能力较差,但可最有效地降低土壤镉的生物有效性,可以在土壤镉污染修复中加以利用;向日葵的生物量最高,但向日葵的镉含量和镉积累量低,同时也抑制了葡萄的生长,不太适宜用于提取修复葡萄园土壤镉污染;硫华菊的镉含量和镉积累量较高,对土壤镉的植物固定能力最佳,可用于修复葡萄园土壤镉污染;凤仙花地上部分镉含量和整株镉含量最高,地上部分镉积累量也达到最高,且转运系数最高,并接近于1,表现出最强的土壤镉吸收和提取能力,适宜应用于葡萄园土壤镉污染的植物提取修复。
【图文】：

２．２．１邋土壤基本性质逡逑（１）逦土壤邋ｐＨ逡逑各葡萄园采样点土壤ｐＨ的测定结果见图２，土壤ｐＨ值范围在５．５８－７．０１之间，逡逑平均为６．３１，属于偏酸性和中性土壤，较为适合葡萄生长＆逡逑７．５邋■逡逑Ｓ邋７邋■逦Ｔ邋Ｉ邋Ｔ逡逑＾逦Ｔ邋ｔ邋ｔ邋１邋ｎｓ逡逑！－■邋ｒｎＬｆｉ邋ｎＳｌ邋Ｉ邋Ｊｉｌｌ邋Ｌｓ邋ｉｌＪ逡逑：６ｌ，ｊ］逦１逦ｆｉ邋１逡逑＿逦５逦１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１，１１１１１，１１，１１１１１１逡逑＾逦１邋２邋３邋４邋５邋６邋７邋８邋９邋１０１１邋１２１３１４１５１６１７１８１９２０２１２２２３邋２４２５２６２７２８２９邋３０３１３２逡逑样品编号Ｓａｍｐｌｅ邋ｌａｂｅｌ逡逑图２邋土壤ｐＨ测定结果（ｒａ＝３２）逡逑Ｆｉｇ．邋２邋Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｏｉｌ邋ｐＨ邋ｖａｌｕｅ逡逑（２）逦土壤有机质含量逡逑各葡萄园懫样点土壤有机质含量的测定结果见图３，邋土壤有机质含量整体上变化逡逑较大，但在同一果园内差：异较小。土壤有机质含量范＇围在４．４７－２４．６２邋ｇ＇ｋｇ４之间，平逡逑均含量为１１．７６邋ｇ．ｋｇ—１，其中，，低于１０．０邋ｇ．ｋｇ—１即土壤有机质偏低或缺乏的采样点有１２逡逑个

Ｆｉｇ．邋２邋Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｏｉｌ邋ｐＨ邋ｖａｌｕｅ逡逑（２）逦土壤有机质含量逡逑各葡萄园懫样点土壤有机质含量的测定结果见图３，邋土壤有机质含量整体上变化逡逑较大，但在同一果园内差：异较小。土壤有机质含量范＇围在４．４７－２４．６２邋ｇ＇ｋｇ４之间，平逡逑均含量为１１．７６邋ｇ．ｋｇ—１，其中，低于１０．０邋ｇ．ｋｇ—１即土壤有机质偏低或缺乏的采样点有１２逡逑个，不利于葡萄的芷常生长，可通过增施有机肥等方法来改善土壤有机质，使之满足逡逑葡萄的生长需求。逡逑３０邋■逡逑有邋２５乃逦Ｒ逡逑？ｇ逡逑＿邋８逦２０邋■邋ｎ逦ｎ邋ｎ逡逑＿邋匕邋＾邋１５邋■丙逦？邋ｎ逦ｎ邋ｎ邋＾逡逑遐邋Ｓ邋ｆ逦ｎ逦ｎ逡逑运芎身邋ｉ0－邋ｎｎ邋？ｎｎ邋ｎｎｎｎ邋ｎ逦ｎ逡逑，逦ｎ邋ｎ邋ｎ逦Ｈ逦ｎ邋１１邋ｎ逡逑１逦１邋２邋３邋４邋５邋６邋７邋８邋９邋１０１１１２１３１４１５１６１７１８１９２０２１２２２３２４２５２６２７２８２９３０３１３２逡逑样品编号Ｓａｍｐｌｅ邋ｌａｂｅｌ逡逑图３邋土壤有机质含量测定结果（〃＝３２）逡逑Ｆｉｇ．邋３邋Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｏｉｌ邋ｏｒｇａｎｉｃ邋ｍａｔｔｅｒ邋ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑１７逡逑
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X503.231;S663.1

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本文编号：2671062