猪粪有机肥中可溶性有机组分对小白菜生长及Cu吸收的影响

利用平衡透析法将猪粪有机肥中提取的可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)分为F 1(<1 kDa)、F 2(1~14 kDa)和F 3(>14 kDa)3个分子质量组分,通过砂培试验研究不同分子质量及浓度DOM对小白菜生长和Cu吸收的影响。结果表明,与对照(超纯水)相比,DOM处理小白菜总根长和根尖数分别增加19%~40%和45%~91%,但对小白菜产量没有显著影响。DOM促进小白菜根系对Cu的吸收,同一分子质量组分中小白菜根系Cu含量呈现随DOM添加浓度增高而增大的趋势,其中,20 mg·L^-1高浓度DOM处理F13、F23和F33(F1、F2和F3这3个分子质量组分DOM在20 mg·L^-1浓度水平下与2.5 mg·L^-1 CuSO4的混合溶液处理)比对照分别显著(P<0.05)提高41%、37%和53%。F13、F22(10 mg·L^-1 F 2组分与2.5 mg·L^-1 CuSO4的混合溶液处理)和F23处理显著促进Cu从根系向地上部转运,转运系数较对照分别显著提高36%、48%和46%,F33处理则降低26%。因此,DOM分子质量和添加浓度均影响小白菜对Cu的吸收及转运,高浓度小分子质量DOM可促进小白菜对Cu的吸收及转运。

重金属在矿区土壤——蔬菜系统的吸收与迁移特性研究

重金属污染土壤的农产品安全倍受大家的关注。研究选择某铅锌矿区周边的蔬菜地,采集叶菜类蔬菜及土壤样品,研究Cd、Pb、Cu、Zn在土壤中的赋存形态及其在土壤-蔬菜系统中的迁移特性。结果表明,污染土壤中Cd、Pb、Zn超标,分别为国家标准限值的1.44~6.44倍、2.97~3.88倍和1.30~2.30倍。BCR连续提取结果显示,Cd、Pb以可还原态为主,Cu、Zn以可还原态和残渣态为主,可还原态Cd、Pb、Cu、Zn分别占总量的70.6%、79.0%、34.4%和38.1%;残渣态Cu、Zn分别占总量的34.6%和30.2%。酸可提取态Zn、Cd分别达13.2%和6.3%。供试蔬菜茎叶中Pb含量超标,为国家标准限值的1.50~5.83倍。蔬菜茎叶中Cd、Pb含量与其土壤中可还原态含量显著正相关,Cd含量与土壤酸可提取态Cd含量显著正相关。蔬菜Cd的富集系数(BCF)相对较高(0.61~3.34),其中水芹和香芹Cd、Pb、Zn的BCF值显著高于其他蔬菜。蔬菜中Zn的迁移系数(TF)较高(0.54~2.07)。叶用芥菜中Cd、Pb、Zn的TF值较高,分别为1.02、2.25、1.62。因此,在污染土壤蔬菜风险评价中需要考虑不同蔬菜品种对重金属吸的吸收迁移特性的差异。

施用猪粪对不同类型土壤中铜的赋存形态及小白菜吸收铜的影响

【目的】探讨猪粪中铜(Cu)的输入对土壤中Cu的赋存和生物有效性的影响。【方法】将1%和3%的腐熟猪粪(干猪粪∶秸秆=10∶1)添加到黄褐土、红壤、黑土、褐土中,分别老化0、1、2、3、5个月后,进行小白菜盆栽实验。【结果】与对照相比,施用猪粪使黄褐土、红壤、黑土和褐土土壤铜(Cu)全量分别显著增加了20.23%~50.43%、79.87%~142.6%、52.41%~76.43%和41.14%~92.24%。四种土壤中水溶态(F1)、碳酸盐结合态(F3)Cu占比均增加,施用3%猪粪的红壤未老化处理中F1-Cu和黄褐土未老化处理中F3-Cu增幅最大,分别达4.55%和16.47%。土壤铁锰氧化态(F5)、有机结合态(F6)Cu占比增加,残渣态(F7)占比降低。土壤有效态Cu的占比与猪粪老化时间呈显著负相关,3%猪粪老化5个月处理的黄褐土、黑土和褐土土壤有效态Cu占比分别降低12.85%、4.11%和3.68%,而红壤有效态Cu占比随老化时间变化不显著。在黄褐土中,腐殖酸结合态(F4)Cu的占比随猪粪老化时间的延长逐渐增加。施用猪粪显著增加小白菜对Cu的吸收,其中红壤的增幅最大,根系与地上部Cu含量分别显著提高244.5%和381.7%,地上部Cu含量为国家食品中污染物限量标准的1.44~2.56倍。逐步回归分析方程表明小白菜根系Cu的含量与土壤pH、粘粒及腐殖酸结合态(F4)含量呈显著负相关,与猪粪Cu输入量、土壤可溶性有机质含量呈显著正相关。【结论】猪粪的Cu输入显著提高土壤和小白菜的Cu含量。土壤Cu的生物有效性不仅受土壤性质的影响,猪粪本身及在土壤中分解产生的腐殖酸和水溶性有机质对Cu的有效性也有较大的影响。通过比较不同的土壤类型,施用含Cu猪粪在红壤-作物系统中存在相对较高的重金属污染风险。