简介:关于本文可作为相关专业小白菜土壤论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文小白菜土壤论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
慕 姝 ,何 淼1,王 卓1,张景野2,刘淑霞
(1．吉林农业大学资源与环境学院,长春130118,2．吉林省扶余县三岔河镇农业站,吉林扶余131200)
摘 要：通过盆栽试验,研究了外源镉、铅在土壤中的形态分布及其对小白菜生长的影响.结果表明：随着外源镉、铅浓度的增加,土壤中各形态的镉、铅均呈上升趋势.其中镉、铅均以交换态和碳酸盐结合态增幅较大,交换态、碳酸盐结合态镉、铅所占的百分比均呈现上升趋势；残渣态镉呈锐减趋势.外源镉浓度在0~2mg/kg时,小白菜的鲜重、叶长、干重都略有增加；当镉浓度达5 mg/kg时,小白菜的鲜重、叶长、干重开始下降,当镉浓度达20 mg/kg时与对照相比下降分别为27%、28%和21%.随着外源铅浓度的增加,小白菜的鲜重、叶长、干重在不断下降,当铅浓度达2 000 mg/kg时与对照相比下降分别为43%、38%和35%.
关键词：薄层黑土；重金属；小白菜；生长
中图分类号：Q945.78
文献标识码：A近年来在我国有关重金属所引起的土壤污染问题已有较多报道[1-3].重金属因其不能被生物所降解,在环境中也仅能发生各形态间的相互转化,所以对于消除重金属污染也更为困难.Cd和Pb都是重要的环境污染物,它们进入土壤后会引起土壤理化性能的改变,从而造成土壤质地的降低,还会在一定的浓度范围内引起植物中毒,导致植株形态、结构的变化,并通过植株的吸收和食物链进人人体而对人类的健康产生危害.土壤中所含的重金属可通过食物链被植物、动物数十倍的富集.Cd和Pb是我国污染蔬菜中的主要重金属元素,而且蔬菜的重金属镉污染具有一定的隐蔽性,一般不会发生急性中毒,只有经过食物链作用在人体内不断发生累积而对人类的身体健康产生危害,因此对人类的健康具有巨大的潜在危害.
小白菜是人们经常食用的蔬菜品种之一,其可食用的部分为地上部,易受土壤重金属的影响l91.本研究以薄层黑土为供试土壤,分析了盆栽试验条件下,不同浓度外源Cd和Pb在土壤中的形态、分布及其对小白菜生长的影响,以期为土壤重金属污染的防治和无公害蔬菜的生产提供科学依据.
1. 材料与方法
1.1 供试材料
供试药品：重金属镉为CdCl2 - 2.5H20,重金属铅为Pb(N03)2,2种试剂均为分析纯.
供试土壤和蔬菜：土壤类型为薄层黑土,采自吉林农业大学试验田土壤(0~ 20 cm),经风干后过4 mm筛备用,基本理化性状见表1.供试蔬菜为小白菜.
1.2试验设计
试验采用模拟污染盆栽的方式进行,2 kg风干土放人聚乙烯塑料盆中.试验共设12个处理,重复3次.Pb的处理浓度为0、200、500、1 000,1 500、2 000 mg/kg.C(I的处理浓度为0、2、5、10、15、20mg/kg.重金属Pb和Cd分别以Pb(N03)2和CdCl2溶液形态施入土壤.施肥量为：N 0.2 mg/kg；P2050.1 mg/kg, K20 0.2 mg/kg.装好后放置平衡2周,以使其保持盆内的重金属浓度尽量均匀.5月20日播种,6月20日收获,生育期共30 d.
采回样品后,立即用去离子水将其冲洗干净.沥去水后,沿根轴处将根和茎分开,分别称取鲜重.之后将样品再放入105℃下杀酶15 min,在60℃下烘干至恒重,再称重.土壤风干过20目和100目筛后备用.
1.3测定方法
土壤重金属铅和镉的测定：王水一高氯酸消煮,原子吸收分光光度计测定.
土壤中铅和镉形态的测定：Tessier五步连续提取法.
土壤碱解氮、速效磷、速效钾的测定：土壤农化常规分析方法.
2. 结果与分析
2.1 土壤中各形态Cd、Pb的含量特点
外源Cd、Pb进入土壤后,会同土壤中的物质发生一系列的变化,以至于其形态也随之发生改变.根据：Tessier五步连续提取法对土壤样品进行测定,得出各形态Cd、Pb含量（图1、图2.）
由图l、图2可以看出：随着外源Cd、Pb浓度的增加,土壤中各形态Cd、Ph均呈上升趋势.其中镉以交换态(EXC)镉的增幅最大,可达21倍；碳酸盐结合态(CA)次之,为20倍；铁锰氧化物结合态(OX)可增加16倍；有机态(OM)镉的变化较小,为9倍；残渣态(RES)的增幅最小,仅为6.15倍,,
铅以碳酸盐结合态(CA)铅和交换态(EXC)铅的增幅较大,分别为104倍和160倍；铁锰氧化物结合态(OX)为51倍；有机态(OM)铅的变化同样相对较小,为52倍；残渣态(RES)增幅最小为45.4倍.
2.2土壤中各形态Cd、Pb的分布特点
根据各形态Cd、Pb的含量分布制成图3、图4,由图3、图4可知：随着外源镉浓度的增加,交换态、碳酸盐结合态所占的百分比呈现上升趋势；残渣态镉呈锐减趋势；有机态和铁锰氧化物结合态所占的百分比变化较小.
随着外源Pb浓度的增加,交换态和碳酸盐结合态所占的百分比呈现上升趋势；有机态Pb变化不大；残渣态Pb所占的百分比降低；铁锰氧化物结合态所占的百分比也略有减少.
2.3土壤中不同浓度Cd、Pb处理对小白菜生长的影响
2.3.1 土壤中不同形态Pb与小白菜生长的关系
表2为不同浓度Pb处理的小白菜单株生长情况.从表2可知,土壤中Pb的形态对小白菜鲜重的影响随着外源Pb浓度的增加,小白菜的鲜重在不断下降,当外源Pb浓度达2 000 mg/kg时,相对于不添加Pb的Pbl处理,Pb6处理的小白菜鲜重降低达43%之多.以土壤中不同形态Pb含量与小白菜性状的相关性制成表3,由表3可以看出,小白菜的鲜重与土壤中可交换态铅、碳酸盐结合态铅、铁锰氧化物结合态铅、有机态的铅、残渣态铅均呈负相关,即土壤中5种形态的铅含量过高时,能减少小白菜的鲜重.小白菜鲜重与各形态铅均达到负相关性极显著水平(N等于5,RO.Os等于0.878,R0.01等于0.959).
小白菜:小白菜
表3为土壤中Pb的形态对小白菜叶长的影响.由表3可知,随着外源Pb浓度的增加,小白菜的叶长在不断下降,当外源Pb浓度达2 000mg/kg时,相对于不添加Pb的Pbl处理,Pb6处理的小白菜叶长降低可达38%.小白菜的叶长与土壤中可交换态铅、碳酸盐结合态铅、铁锰氧化物结合态铅、有机硫化物态的铅、残渣态铅均呈负相关,即土壤中5种形态的铅含量过高时,能降低小白菜的叶长.小白菜叶长与可交换态铅、铁锰氧化物结合态铅、残渣态铅相关系数达负相关性极显著水平(N等于5,Ro.s等于0.878,Ro.oi等于0.959),碳酸盐结合态铅、有机硫化物态的铅达负相关性显著水平.
由表2和表3还可以看出,随着外源铅浓度的增加,小白菜的干重在不断下降,当外源铅浓度达2 000 mg/kg时,相对于不添加Pb的Pbl处理,Pb6处理的小白菜鲜重降低达35%.小白菜的株高与土壤中可交换态铅、碳酸盐结合态铅、铁锰氧化物结合态铅、有机硫化物态的铅、残渣态铅均呈负相关,即土壤中5种形态的铅含量过高时,能降低小白菜的干重.小白菜干重与可交换态铅、碳酸盐结合态铅、铁锰氧化物结合态铅、有机硫化物态铅和残渣态铅相关系数均达负相关性显著水平(N等于5, Ro.os等于0.878,Ro.oi等于0.959).
2.3.2 土壤中不同形态Cd与小白菜生长的关系
表4为不同浓度Cd处理的小白菜单株生长情况.从表4可知,外源Cd浓度在0~2 mg/kg时,小白菜的鲜重略有增加,Cd对小白菜的生长起促进作用；当Cd浓度达5 mg/kg的Cd4处理时,小白菜的鲜重开始下降,当外源Cd浓度达20mg/kg时,相对于不添加Cd的Cdl处理,Cd6处理的小白菜鲜重降低达27%.以土壤中不同形态Cd含量与小白菜性状的相关性制成表5,由表5可以看出,小白菜的鲜重与土壤中可交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化物结合态镉、有机态的镉、残渣态镉均呈负相关,即土壤中5种形态的镉含量过高时,能减少小白菜的鲜重.小白菜鲜重与各形态镉均达到负相关性极显著水平(N等于5,Roos等于0.878,Rooi等于0.959).
外源Cd浓度在0~2 mg/kg时（表4、表5）,小白菜的叶长稍有增加,Cd对小白菜的生长起促进作用；当Cd浓度达5 mg/kg的Cd4处理时,小白菜的叶长开始下降,当外源Cd浓度达20 mg/kg时,相对于不添加Cd的Cdl处理,Cd6处理的小白菜叶长降低达28%.小白菜的叶长与土壤中可交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化物结合态镉、有机态的镉、残渣态镉均呈负相关,即土壤中5种形态的镉含量过高时,能减少小白菜的叶长.小白菜叶长与各形态镉均达到负相关性极显著水平(N等于5,R.s等于0.878,Ro.oi等于0.959).
外源Cd浓度在O~2 mg/kg时（表4、表5）,小白菜的干重略有增加,Cd对小白菜的生长起促进作用；当Cd浓度达5 mg/kg的Cd4处理时,小白菜的干重开始下降,当外源Cd浓度达20 mg/kg时,相对于不添加Cd的Cdl处理,Cd6处理的小白菜干重降低达21010.小白菜的干重与土壤中可交换态镉、碳酸盐结合态镉、铁锰氧化物结合态镉、有机态的镉、残渣态镉均呈负相关,即土壤中5种形态的镉含量过高时,能减少小白菜的干重.小白菜叶长与各形态镉均达到负相关性极显著水平(N 等于5, Ro.os等于0.878,Rn.01等于0.95 9).
3. 结 论
3.1 在种植过小白菜的土壤中Cd、Pb的形态分布特征,呈现随着外源镉、铅添加浓度的增加,其交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机硫化物态、残渣态镉、铅的含量均增加.都以交换态和碳酸盐结合态的增幅较大,残渣态和有机态增幅相对较小.
3.2随着外源Cd浓度的增加,交换态、碳酸盐结合态所占的百分比呈现上升趋势；残渣态镉呈锐减趋势；有机态和铁锰氧化物结合态所占的百分比变化较小.随着外源Pb浓度的增加,交换态和碳酸盐结合态所占的百分比呈现上升趋势；有机态铅变化不大；残渣态铅所占的百分比降低；铁锰氧化物结合态所占的百分比也略有减少.
3.3外源Cd浓度在0~2 mg/kg时,小白菜的鲜重、叶长、干重都略有增加；当Cd浓度达5 mg/kg时,小白菜的鲜重、叶长、干重开始下降,且与各形态镉含量的相关性都达到负相关极显著水平.随着外源铅浓度的增加,小白菜的鲜重、叶长、干重在不断下降,与各形态铅含量的相关性都达到负相关显著水平.
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