土壤修復(fù)劑對土壤和辣椒果實(shí)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(fù)劑對土壤和辣椒果實(shí)鎘含量的影響王治宇,周義之,劉明月(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),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(jìn)程的加快,大量工業(yè)“三廢”被排放,加上農(nóng)業(yè)化肥和農(nóng)藥的集中使用,蔬菜種植土壤和產(chǎn)品中重金屬尤其是鎘的超標(biāo)已是不容否認(rèn)的事實(shí),鎘已對人們的健康構(gòu)成極大的威脅。土壤中有效態(tài)可溶鎘可以通過食物鏈進(jìn)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(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)表明,肺癌患者的血清鎘含量是正常人的7倍1。另據(jù)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(chǎn)量減少2。向土壤當(dāng)中施用修復(fù)劑來達(dá)到治理鎘污染是土壤修復(fù)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(diào)控效果3。因此,找出修復(fù)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(yàn)材料土壤修復(fù)劑 石灰,本地產(chǎn)新鮮石灰;沛農(nóng)基金項(xiàng)目:湖南省鎘低積累農(nóng)作物品種篩選與選育項(xiàng)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(shù)研究與示范”王治宇(1991-),男,碩士,研究方向?yàn)槭卟藢W(xué),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(fù)劑對土壤和辣椒果實(shí)鎘含量的影響,篩選出有效的土壤修復(fù)配方,為菜田鎘污染修復(fù)提供參考。 試驗(yàn)結(jié)果表明,SR4 處理(沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥1號200 kg/667 m2+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑,修復(fù)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(shí)鎘含量的降低效果最顯著。關(guān)鍵詞:辣椒;鎘;修復(fù)劑中圖分類號:S641.3 文獻(xiàn)標(biāo)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(dǎo)師,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜學(xué)博士點(diǎn)領(lǐng)銜人?,F(xiàn)任湖南省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心主任、中國馬鈴薯專業(yè)委員會理事、中國園藝學(xué)會長江蔬菜協(xié)會理事、湖南省蔬菜產(chǎn)業(yè)協(xié)會副會長、湖南省園藝學(xué)會常務(wù)理事、湖南省食用菌協(xié)會常務(wù)理事、湖南省農(nóng)作物品種審定委員會委員、湖南省農(nóng)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(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家。劉明月31- -有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 1 號; 沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 2 號;沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑(按照藥水=1200 劑量進(jìn)行調(diào)配, 在定植 40 d 后,每15 d噴一次,共4次);沸石粉,沛農(nóng)土壤修復(fù)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(yàn)方法試驗(yàn)設(shè)計 分別設(shè)置大田小區(qū)試驗(yàn)和溫室盆栽試驗(yàn)。大田小區(qū)試驗(yàn)在望城區(qū)都遨生態(tài)農(nóng)莊菜地進(jìn)行,設(shè)5個處理:SR1:石灰200 kg/667 m2;SR2:沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥1號200 kg/667 m2;SR3:沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥2號200 kg/667 m2;SR4:沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥1號200 kg/667 m2+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑(噴 4 次,間隔15 d);SR5:沸石粉 200 kg/667 m2;以不施修復(fù)劑作對照(CK),小區(qū)面積 12 m2,重復(fù) 4 次,共 24 個小區(qū),田間小區(qū)采用完全隨機(jī)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(fù)合肥(15-15-15)50 kg、 鈣鎂磷肥 50 kg;SR2、SR3、SR4 為三元復(fù)合肥(15-15-15)50 kg、鈣鎂磷肥50 kg。溫室盆栽試驗(yàn)在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)智能溫室中進(jìn)行,設(shè)5個處理:SR1:石灰10 g/盆;SR2:沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥1號10 g/盆;SR3:沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 2 號 10 g/盆;SR4:沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 1 號10 g/盆,加沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑(噴4次,間隔15 d);SR5:沸石粉10 g/盆;上述處理修復(fù)劑的用量與大田相當(dāng)。 每盆裝土7.5 kg,每1 kg土加入鎘1 mg,以不施修復(fù)劑作對照(CK),重復(fù)5次,隨機(jī)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(fù)合肥(15-15-15)2.5 g、鈣鎂磷肥2.5 g;SR2、SR3、SR4 為三元復(fù)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(yàn)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(yàn)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(xiàng)目 每次按小區(qū)采收記錄產(chǎn)量;按小區(qū)隨機(jī)取果實(shí)鎘含量, 檢測方法為 GB/T 5009.15-2014;按小區(qū)隨機(jī)多點(diǎn)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(shù)據(jù)分析 采用SPSS 數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。2 結(jié)果與分析2.1 不同土壤修復(fù)劑對土壤鎘含量的影響對大田試驗(yàn)土壤鎘含量的影響 從表 1 可見,施用不同類型的土壤修復(fù)劑對大田試驗(yàn)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(fù)劑對大田試驗(yàn)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(dá) 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(yàn)土壤鎘含量的影響 由表2可見,施用不同類型的土壤修復(fù)劑對溫室盆栽試驗(yàn)土壤總鎘含量影響不大,無顯著性差異,但對溫室盆栽試驗(yàn)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(fù)劑對大田試驗(yàn)土壤和辣椒果實(shí)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(shí)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(shù)據(jù)分析軟件的單因素方差分析進(jìn)行顯著性差異分析,下同。表 2 土壤修復(fù)劑對溫室盆栽試驗(yàn)土壤和辣椒果實(shí)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(shí)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(fù)劑對大田試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量的影響處理小區(qū)平均產(chǎn)量kg產(chǎn)量kg/667 m2增產(chǎn)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(fù)劑對溫室盆栽試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量的影響處理單株平均產(chǎn)量kg產(chǎn)量kg/667 m2增產(chǎn)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(dá) 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(fù)劑對辣椒果實(shí)鎘含量的影響對大田試驗(yàn)辣椒果實(shí)鎘含量的影響從表1可見, 施用不同類型的土壤修復(fù)劑后,大田試驗(yàn)辣椒果實(shí)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(dá)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(yàn)辣椒果實(shí)鎘含量的影響 從表 2 可見,SPSS 數(shù)據(jù)分析顯示, 施用不同類型的土壤修復(fù)劑會不同程度降低溫室盆栽試驗(yàn)辣椒果實(shí)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(fù)劑對辣椒產(chǎn)量的影響對大田試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量的影響 從表 3可見,不同修復(fù)劑對大田試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量影響不大,5 個處理對辣椒產(chǎn)量影響無顯著差異。對溫室盆栽試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量的影響 從表 4可見,不同處理對溫室盆栽試驗(yàn)辣椒產(chǎn)量的影響不一, 除 SR1 處理可使辣椒增產(chǎn) 12.90%外 (差異顯著),其余處理對辣椒產(chǎn)量影響均無顯著性差異。3 小結(jié)與討論3.1 不同土壤修復(fù)劑對土壤鎘的降低效果無論是大田試驗(yàn)還是溫室盆栽試驗(yàn),土壤修復(fù)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(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 1 號+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑的效果最明顯,降幅達(dá) 13.89%;沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 2 號、沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)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(yàn)對修復(fù)劑對土壤的降鎘效果進(jìn)行了研究,但其降低的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。3.2 不同土壤修復(fù)劑對辣椒果實(shí)鎘含量降低效果大田試驗(yàn)和溫室盆栽試驗(yàn)表明,用不同土壤修復(fù)劑處理后, 辣椒果實(shí)鎘含量均有不同程度降低,溫室盆栽試驗(yàn)由于受環(huán)境影響小,其試驗(yàn)效果好于大田試驗(yàn)。降鎘效果以沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 1號+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)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(yàn)由于受雨水淋溶的影響,降鎘效果遜于溫室盆栽試驗(yàn),但降鎘趨勢不變,以沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 1 號+沛農(nóng)農(nóng)作物鎘污染葉面修復(fù)劑的效果最明顯,降幅達(dá) 31.13%,其余依次為沸石粉、 沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥 2 號、 沛農(nóng)有機(jī)-無機(jī)復(fù)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(fù)劑對辣椒的增產(chǎn)效果不同土壤修復(fù)劑對辣椒的增產(chǎn)效果除石灰處理有 4.8%12.9%的增產(chǎn)效果外, 其余處理增產(chǎn)效果均不顯著。 蔬菜產(chǎn)量的高低大多取決于施肥處理,而本試驗(yàn)所有處理的施肥水平是相同的,因此對辣椒的增產(chǎn)效果不明顯。參考文獻(xiàn)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(diào)查J.中國公共衛(wèi)生,2005,21(11):1 333-1 334.2柳絮,范仲學(xué),張斌,等.我國土壤鎘污染及其修復(fù)研究J.山東農(nóng)業(yè)科學(xué),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(diào)控作用J.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),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(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析劉賀娟,任福森,郭志偉,陳昊放,孫強(qiáng)(河南新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,453003)蘿卜(Raphanus sativus L.)屬于十字花科蘿卜屬能形成肥大肉質(zhì)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(yīng)性很強(qiáng),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(yù),如“蘿卜進(jìn)城,藥鋪關(guān)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(zhì)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(zhì)等進(jìn)行了大量的研究,而對蘿卜主要農(nóng)藝性狀與單株產(chǎn)量之間的相關(guān)性研究較少。 在作物育種中,高產(chǎn)往往是人們關(guān)注的首要目標(biāo),但是,構(gòu)成單株產(chǎn)量的各因素又是相互關(guān)聯(lián)、相互制約的。因此,探明構(gòu)成產(chǎn)量的諸因素中哪些是主要因素,以及各因素與產(chǎn)量之間相關(guān)程度的大小,對于加快育種速度、提高育種準(zhǔn)確性具有重要指導(dǎo)意義。 通過對 10 種不同品系蘿卜的主要農(nóng)藝性狀及葉綠素含量與單株產(chǎn)量之間的相關(guān)性進(jìn)行研究,探究蘿卜主要農(nóng)藝性狀及葉綠素與劉賀娟(1989-),女,碩士,研究方向?yàn)槭卟擞N,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(nóng)藝性狀、葉綠素含量與單株產(chǎn)量之間的相關(guān)性進(jìn)行研究,旨在揭示其關(guān)聯(lián)程度,為蘿卜新品種選育提供理論參考,加快蘿卜育種進(jìn)程。 分析結(jié)果表明,葉片數(shù)、木質(zhì)部厚、葉綠素 a 及葉綠素(a+b)含量與單株產(chǎn)量呈正相關(guān),地上部質(zhì)量、地上部高、根頭長度、根頸長、韌皮部厚與單株產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。 綜合相關(guān)性分析和通徑分析的結(jié)果表明,各農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)和交互作用綜合對單株產(chǎn)量產(chǎn)生影響,使得直接通徑系數(shù)和遺傳相關(guān)系數(shù)的大小不完全相同。 本試驗(yàn)認(rèn)為,木質(zhì)部厚對蘿卜單株產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大,且呈顯著相關(guān),葉片數(shù)對單株產(chǎn)量存在一定的正向影響,根頭長度對單株產(chǎn)量有較大的負(fù)效應(yīng)值,且根頭長度與單株產(chǎn)量有顯著遺傳相關(guān)性。關(guān)鍵詞:蘿卜;農(nóng)藝性狀;單株產(chǎn)量;葉綠素;相關(guān)性中圖分類號:S631.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-3547(2017)24-0034-04!DOI:10.3865/j.issn.1001-3547.2017.24.01334- -