组配钝化剂对设施土壤污染镉的钝化效果及植株富集镉的影响

为明确组配钝化剂对设施土壤污染镉的钝化效果,采用生物模拟方法,以外源添加镉的设施土壤为研究对象,探究骨炭粉、生物炭、纳米腐殖质组配钝化剂对设施土壤污染镉的钝化效果和对小白菜富集镉的影响。主要研究结果如下:(1)当骨炭粉、生物炭和纳米腐殖质总添加量为2%、5%,配施比例为1∶5∶2时,钝化效果最为显著。土壤有效态Cd含量显著降低,降幅为12.72%~15.73%,更易使Cd形态从弱酸提取态转化为可还原态、可氧化态和残渣态,土壤pH值显著升高0.22~0.34个单位,土壤有效磷含量显著增长15.28%~23.73%,土壤过氧化氢酶、脲酶活性显著升高,增幅分别为23.21%~52.98%、57.75%~67.75%。添加量为5%时,小白菜地上部Cd含量显著降低14.67%;总添加量为2%时,小白菜根部Cd含量显著降低14.47%。(2)其他处理也表现出了一定的钝化效果。总添加量为5%,配施比例为1∶2∶2时,土壤的有效态Cd含量显著降低了10.93%。总添加量为2%、5%,配施比例为1∶5∶5时,土壤有效态Cd含量显著降低,降幅为7.49%~7.56%。(3)通过相关性分析得出,土壤的pH值升高会降低土壤的有效态Cd含量,提高土壤有效磷含量、过氧化氢酶及脲酶活性;土壤有效态Cd含量升高会使小白菜地上部Cd含量升高,同时使土壤有效磷含量及过氧化氢酶活性降低,有效态Cd含量降低会使小白菜地上部Cd含量降低。综上所述,组配钝化剂在不同添加量及配施比例下,总体上可以有效提高土壤pH值、有效磷含量以及过氧化氢酶、脲酶活性;降低土壤的有效态Cd含量和小白菜Cd含量。此外,进一步从节约经济成本的角度进行综合分析,推荐骨炭粉、生物炭、纳米腐殖质总添加量为2%,配施比例为1∶5∶2,对Cd污染设施土壤的钝化效果最好。

不同改良剂对土壤-叶菜系统Cd迁移累积的调控作用

为筛选适合在中轻度镉污染土壤上有效降低叶菜吸收镉的改良剂及用量,采用镉污染菜地土壤进行盆栽试验,研究不同用量的石灰、泥炭和碱渣对小白菜(Brassica chinensis L.)生物量、镉吸收量,土壤pH及有效态镉含量的影响。结果表明,3种改良剂对小白菜生长均无显著的抑制作用;与不施改良剂的处理相比,石灰、泥炭显著抑制小白菜对镉的吸收,地上部镉含量与石灰和泥炭用量均呈显著负相关关系(R=-0.668、-0.785,P<0.05),碱渣对小白菜地上部镉含量的影响不显著,但显著增加根系镉含量;改良剂均显著提高土壤pH,但对DTPA-Cd影响不同,石灰显著降低DTPA-Cd,泥炭、碱渣均有增加DTPA-Cd含量的趋势;泥炭对土壤-小白菜系统Cd迁移的调控效果最佳,其最佳用量为20 g.kg-1土,石灰次之,碱渣不适合。