复合肥、腐植酸液肥对苋菜重金属富集和转运的影响研究

发布时间：2019-01-20 16:38

【摘要】：[目的] 通过苋菜种植实验,探讨复合肥、腐植酸液肥对苋菜重金属富集和转运的影响,以期为蔬菜重金属污染治理提供更多的数据支持。 [方法] 在长沙市某实验基地选取4块菜地(总面积约为200m2),将菜地分为10份(每份面积约为20m2),随机分为清水组(A处理)、复合肥组(B-D处理)、腐植酸液肥1号组(E-G处理)、腐植酸液肥2号组(H-J处理),共10个处理,每个处理重复5次。A处理,整个实验过程施用清水；B-D处理,播种前分别对土壤施用复合肥0次、1次、2次,实验第7、14、21天分别施用复合肥1次；E-G处理,播种前分别对土壤施用腐植酸液肥1号0次、1次、2次,实验第7、14、21天分别施用腐植酸液肥1号1次；H-J处理,播种前分别对土壤施用腐植酸液肥2号0次、1次、2次,实验第7、14、21天分别施用腐植酸液肥2号1次。实验第1天,在离每份菜地两端约50cm,两侧约30cm,间隔约2m处分别取5份土样,共50份,取样深度为0-20cm,每份重量为800～1000g。取土样后对菜地进行实验处理,每个处理均施用浓度为1%的肥料15kg(取0.15kg复合肥或腐植酸液肥,加水14.85k),每天1次,于实验第3天处理完毕后,进行苋菜播种。实验过程中,及时浇水防旱。实验结束时,每个处理分别取5份苋菜样品和5份土样,共100份,每份重量为800～1000g。整个实验期为31天,苋菜播种至收获为28天。检测种植前后土壤以及苋菜可食部和根部铅、镉、汞、砷、铜、锌含量,按照《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ332-2006)、《食品中污染物限量标准》(GB2762-2005)分别对土壤、苋菜进行评价。采用富集系数(BCFs)和转运系数(TFs)分别评价苋菜吸收累积土壤重金属和重金属由苋菜根部向可食部转移能力大小。BCFs越大说明苋菜富集重金属的能力越强；TFs越大说明苋菜转运重金属的能力越强。 [结果] 1.实验第1天,不同处理除土壤pH值、铅、铜含量差异有统计学意义(P0.05)外,其余各处理土壤镉、汞、砷、锌含量差异均无统计学意义(P0.05)；各处理土壤pH均值为7.46,土壤铅、镉、汞、砷、铜、锌含量分别为40.41.1.69.0.21.25.88.24.48.73.97mg/kg；土壤铅含量A、H、I、J处理,土壤镉含量各处理,土壤砷含量C、D、E、F、G、I处理超过国家蔬菜土壤限量标准。实验结束时,土壤铅、镉、汞、砷含量总体呈下降趋势,铜、锌含量总体呈上升趋势；土壤镉含量各处理仍超过国家蔬菜土壤限量标准。苋菜可食部铅含量B、C、D、F、G、I、J处理超过国家叶菜类限量标准,苋菜根部铅含量A、H、I、J处理超过国家叶菜类限量标准；苋菜可食部和根部镉、无机砷含量各处理均符合国家蔬菜限量标准；在检出限为0.00012μg/mL时,苋菜各处理均未检出汞。 2.清水组、复合肥组、腐1号组、腐2号组苋菜铅含量分别为0.24、0.76、0.38、0.38mg/kg；镉含量分别为0.12、0.13、0.07、0.09mg/kg；砷含量分别为0.051、0.025、0.041、0.055mg.kg。苋菜铅含量清水组、腐1号组、腐2号组均显著低于复合肥组(P0.05)。苋菜镉含量腐1号组、腐2号组均显著低于清水组、复合肥组(P0.05)。苋菜砷含量清水组、腐1号组、腐2号组均显著高于复合肥组(P0.05)。3.苋菜富集重金属能力大小依次为：镉铅砷汞。清水组、复合肥组、腐1号组、腐2号组苋菜铅BCFs分别为0.004、0.031、0.015、0.007；镉BCFs分别为0.058、0.090、0.053、0.053；砷BCFs分别为0.0024、0.0010、0.0015、0.0023。苋菜铅BCFs清水组、腐2号组均显著低于腐1号组(P0.05),腐1号组显著低于复合肥组(P0.05)。苋菜镉BCFs清水组、腐1号组、腐2号组均显著低于复合肥组(P0.05)。苋菜砷BCFs清水组、腐2号组均显著高于腐1号组(P0.05),腐1号组显著高于复合肥组(P0.05)。 4.清水组、复合肥组、腐1号组、腐2号组苋菜铅TFs分别为0.54、6.18、2.22、0.95；镉TFs分别为2.68、3.50、2.66、1.94；砷TFs分别为0.43、0.24、0.54、0.63。苋菜铅TFs复合肥组显著高于腐1号组(P0.05),腐1号组显著高于清水组(P0.05),腐2号组与清水组、腐1号组差异无统计学意义(P0.05)。苋菜镉TFs腐2号组显著低于复合肥组(P0.05),清水组、腐1号组与复合肥组、腐2号组差异均无统计学意义(P0.05)。苋菜砷TFs清水组、腐1号组、腐2号组均显著高于复合肥组(P0.05)。 [结论] 1.实验菜地土壤检测的几种元素本底值除铅外,镉、汞、砷、铜、锌含量在各处理间基本均衡。 2.土壤锅(1.69mg/kg)、砷(25.88mg/kg)含量超过限量标准未导致苋菜镉、无机砷含量超过叶菜类限量标准；土壤汞含量在0.15～0.25mg/kg范围内,苋菜中无富集。 3.施用复合肥可增加苋菜对铅、镉的富集量,并促使铅由苋菜根部向可食部转运,导致苋菜可食部铅含量超过国家叶菜类限量标准,同时复合肥能减少苋菜对砷的富集和转运量。 4.施用腐植酸液肥未增加苋菜对铅、镉、砷的富集量；与复合肥相比,腐植酸液肥能减少苋菜对铅、镉的富集量,并将部分铅、镉有效地阻滞于根部；其中以腐植酸液肥2号效果更为明显。
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【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R155.54

【参考文献】