土壤修复剂对土壤和辣椒果实镉含量的影响_王治宇.pdf

2017.24DOI10.3865/j.issn.1001-3547.2017.24.012土壤修复剂对土壤和辣椒果实镉含量的影响王治宇，周义之，刘明月（湖南农业大学，长沙，410128）镉（Cd）是一种银白色的稀有金属，是毒性最大的重金属元素之一。 随着工业化进程的加快，大量工业“三废”被排放，加上农业化肥和农药的集中使用，蔬菜种植土壤和产品中重金属尤其是镉的超标已是不容否认的事实，镉已对人们的健康构成极大的威胁。土壤中有效态可溶镉可以通过食物链进入人体，随着长时间的摄入与积累会对人体组织器官造成损伤。 也有研究揭示，受慢性镉中毒的人癌症发病率会增高，某医疗机构提供数据表明，肺癌患者的血清镉含量是正常人的7倍[1]。另据研究显示，在被镉污染的土壤中， 水稻的光合作用能力降低、叶绿素含量下降、产量减少[2]。向土壤当中施用修复剂来达到治理镉污染是土壤修复的主要目的。有研究表明，不同改良剂对不同类型的土壤中镉含量有良好的调控效果[3]。因此，找出修复土壤镉污染和降低蔬菜镉积累的方法是治理土壤镉污染的重要办法。1 材料与方法1.1 试验材料①土壤修复剂 石灰，本地产新鲜石灰；沛农基金项目湖南省镉低积累农作物品种筛选与选育项目“低镉积累蔬菜品种筛选” 子课题“蔬菜镉低积累品种筛选与配套技术研究与示范”王治宇（1991-），男，硕士，研究方向为蔬菜学，电话13847161047，E-刘明月，通讯作者，教授，电话13908462154，E-收稿日期2017-10-12摘 要研究了 5 种土壤修复剂对土壤和辣椒果实镉含量的影响，筛选出有效的土壤修复配方，为菜田镉污染修复提供参考。 试验结果表明，SR4 处理（沛农有机-无机复混肥1号200 kg/667 m2沛农农作物镉污染叶面修复剂，修复剂喷4次，间隔15 d 1次）对土壤有效镉含量的降低和辣椒果实镉含量的降低效果最显著。关键词辣椒；镉；修复剂中图分类号S641.3 文献标识码A 文章编号1001-3547（2017）24-0031-04男，1958年生，博士，二级教授，博士研究生导师，湖南农业大学蔬菜学博士点领衔人。现任湖南省马铃薯工程技术研究中心主任、中国马铃薯专业委员会理事、中国园艺学会长江蔬菜协会理事、湖南省蔬菜产业协会副会长、湖南省园艺学会常务理事、湖南省食用菌协会常务理事、湖南省农作物品种审定委员会委员、湖南省农业休闲协会专家组成员、湖南省科技特派员、湘西地区特聘专家、湖南省蔬菜产业技术体系首席科学家。刘明月31- -有机-无机复混肥 1 号； 沛农有机-无机复混肥 2 号；沛农农作物镉污染叶面修复剂（按照药∶水1∶200 剂量进行调配， 在定植 40 d 后，每15 d喷一次，共4次）；沸石粉，沛农土壤修复剂由湖南沛科油茶科技发展有限公司提供。②供试作物 辣椒，品种为湘研15号，由湖南湘研种业有限公司提供。1.2 试验方法①试验设计 分别设置大田小区试验和温室盆栽试验。大田小区试验在望城区都遨生态农庄菜地进行，设5个处理SR1石灰200 kg/667 m2；SR2沛农有机-无机复混肥1号200 kg/667 m2；SR3沛农有机-无机复混肥2号200 kg/667 m2；SR4沛农有机-无机复混肥1号200 kg/667 m2沛农农作物镉污染叶面修复剂（喷 4 次，间隔15 d）；SR5沸石粉 200 kg/667 m2；以不施修复剂作对照（CK），小区面积 12 m2，重复 4 次，共 24 个小区，田间小区采用完全随机区组排列。 行距45 cm，株距 30 cm。 667 m2施肥量SR1、SR5、CK 为菜饼 75 kg、三元复合肥（15-15-15）50 kg、 钙镁磷肥 50 kg；SR2、SR3、SR4 为三元复合肥（15-15-15）50 kg、钙镁磷肥50 kg。温室盆栽试验在湖南农业大学智能温室中进行，设5个处理SR1石灰10 g/盆；SR2沛农有机-无机复混肥1号10 g/盆；SR3沛农有机-无机复混肥 2 号 10 g/盆；SR4沛农有机-无机复混肥 1 号10 g/盆，加沛农农作物镉污染叶面修复剂（喷4次，间隔15 d）；SR5沸石粉10 g/盆；上述处理修复剂的用量与大田相当。 每盆装土7.5 kg，每1 kg土加入镉1 mg，以不施修复剂作对照（CK），重复5次，随机排列，每盆种植 1 株。 每盆（上口径 30 cm，下口径20 cm，容积 7 L）的施肥量SR1、SR5、CK为菜饼3.8 g、三元复合肥（15-15-15）2.5 g、钙镁磷肥2.5 g；SR2、SR3、SR4 为三元复合肥（15-15-15）2.5 g、钙镁磷肥2.5 g。②大田管理 温室盆栽试验一次性施足基肥，于 4 月 18 日移植，移植前检测土壤总镉含量1.99 mg/kg；大田小区试验一次性施足基肥，覆盖银黑双色地膜，于4月22日移植，移植前检测土壤总镉含量为1.08 mg/kg；其他栽培管理措施同大田作物。③测定项目 每次按小区采收记录产量；按小区随机取果实镉含量， 检测方法为 GB/T 5009.15-2014；按小区随机多点混合取样检测土壤总镉和有效镉含量，检测方法参照GB/T 23739-2009。④数据分析 采用SPSS 数据分析软件进行数据分析。2 结果与分析2.1 不同土壤修复剂对土壤镉含量的影响①对大田试验土壤镉含量的影响 从表 1 可见，施用不同类型的土壤修复剂对大田试验土壤总镉含量的影响不一， 除 SR4 处理和 SR5 处理总镉含量稍有降低外（分别降低 20.37、13.89），其余处理总镉含量均无明显变化；但不同类型的土壤修复剂对大田试验土壤有效镉含量降低效果显著。 与对照相比，SR4 处理对有效镉的降低效果最明显，降幅达 13.89， 其余处理对有效镉的降低效果从高到低依次为 SR3、SR2、SR1、SR5， 降幅分别为11.84、11.63、8.83、8.75。②对温室盆栽试验土壤镉含量的影响 由表2可见，施用不同类型的土壤修复剂对温室盆栽试验土壤总镉含量影响不大，无显著性差异，但对温室盆栽试验土壤有效镉含量的降幅比大田土壤大，与对照相比，SR1 处理对有效镉的降低效果最显著，表 1 土壤修复剂对大田试验土壤和辣椒果实镉含量的影响处理土壤总镉mg/kg土壤有效镉mg/kg比 CK果实镉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 数据分析软件的单因素方差分析进行显著性差异分析，下同。表 2 土壤修复剂对温室盆栽试验土壤和辣椒果实镉含量的影响处理土壤总镉mg/kg土壤有效镉mg/kg比 CK果实镉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 土壤修复剂对大田试验辣椒产量的影响处理小区平均产量kg产量kg/667 m2增产率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 土壤修复剂对温室盆栽试验辣椒产量的影响处理单株平均产量kg产量kg/667 m2增产率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降幅达 21.19， 其余处理对有效镉的降低效果从高到低依次为 SR5、SR4、SR3、SR2， 降幅分别为17.37、15.20、12.01、11.85。2.2 不同土壤修复剂对辣椒果实镉含量的影响①对大田试验辣椒果实镉含量的影响从表1可见， 施用不同类型的土壤修复剂后，大田试验辣椒果实镉含量均有不同程度降低。以 SR4 处理对镉的降低效果最明显， 降幅达31.13，其余处理对镉的降低效果从高到低依次为SR5、SR3、SR2、SR1，降幅分别为 22.22、16.16、12.12、9.09。②对温室盆栽试验辣椒果实镉含量的影响 从表 2 可见，SPSS 数据分析显示， 施用不同类型的土壤修复剂会不同程度降低温室盆栽试验辣椒果实镉含量。 降镉效果从高到低依次为 SR4、SR2、SR3、SR5、SR1 处理，与对照相比分别降低 32.82、30.65、28.17、25.39、19.20。2.3 不同土壤修复剂对辣椒产量的影响①对大田试验辣椒产量的影响 从表 3可见，不同修复剂对大田试验辣椒产量影响不大，5 个处理对辣椒产量影响无显著差异。②对温室盆栽试验辣椒产量的影响 从表 4可见，不同处理对温室盆栽试验辣椒产量的影响不一， 除 SR1 处理可使辣椒增产 12.90外 （差异显著），其余处理对辣椒产量影响均无显著性差异。3 小结与讨论3.1 不同土壤修复剂对土壤镉的降低效果无论是大田试验还是温室盆栽试验，土壤修复剂对土壤总镉含量的降低效果不显著，但对土壤有效隔含量的降低效果显著。 尤以沛农有机-无机复混肥 1 号沛农农作物镉污染叶面修复剂的效果最明显，降幅达 13.89；沛农有机-无机复混肥 2 号、沛农有机-无机复混肥 1 号的效果无显著差异，降幅 11.5左右； 沸石粉和石灰的效果无显著差异，降幅 8.5左右。 本试验对修复剂对土壤的降镉效果进行了研究，但其降低的机理有待进一步研究。3.2 不同土壤修复剂对辣椒果实镉含量降低效果大田试验和温室盆栽试验表明，用不同土壤修复剂处理后， 辣椒果实镉含量均有不同程度降低，温室盆栽试验由于受环境影响小，其试验效果好于大田试验。降镉效果以沛农有机-无机复混肥 1号沛农农作物镉污染叶面修复剂的最好， 降幅在32.82；沸石粉的降镉幅度为 25.39，石灰的降镉幅度为 19.20； 而大田试验由于受雨水淋溶的影响，降镉效果逊于温室盆栽试验，但降镉趋势不变，以沛农有机-无机复混肥 1 号沛农农作物镉污染叶面修复剂的效果最明显，降幅达 31.13，其余依次为沸石粉、 沛农有机-无机复混肥 2 号、 沛农有机-无机复混肥 1 号、 石灰， 降幅分别为 22.22、16.16、12.12、9.09。3.3 不同土壤修复剂对辣椒的增产效果不同土壤修复剂对辣椒的增产效果除石灰处理有 4.812.9的增产效果外， 其余处理增产效果均不显著。 蔬菜产量的高低大多取决于施肥处理，而本试验所有处理的施肥水平是相同的，因此对辣椒的增产效果不明显。参考文献[1]赵肃，王任群，邱玉鹏，等.沈阳市镉污染区居民尿镉及骨密度调查[J].中国公共卫生，2005，21（11）1 333-1 334.[2]柳絮，范仲学，张斌，等.我国土壤镉污染及其修复研究[J].山东农业科学，2007，6（41）94-97.[3]刘恩玲，孙继，王亮.不同土壤改良剂对菜地系统铅镉积累的调控作用[J].安徽农业科学，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 ula 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不同品系萝卜主要农艺性状的相关性分析刘贺娟，任福森，郭志伟，陈昊放，孙强（河南新乡市农业科学院，453003）萝卜（Raphanus sativus L.）属于十字花科萝卜属能形成肥大肉质根的二年生草本植物[1]。 其原始种为起源于欧、亚温暖海岸的野萝卜。 我国是萝卜的起源地之一，并且栽培历史悠久，萝卜深受人们的喜爱[1]。萝卜的适应性很强，在我国南北各地一年四季均有种植[2]。萝卜不仅营养丰富，还是具有一定医疗功效的药用植物，在开胃消食、生津止渴、清热化痰等方面对人体起着重要的作用，其在中国民间享有许多美誉，如“萝卜进城，药铺关门”、“冬吃萝卜夏吃姜，不劳医生开药方”、“萝卜上场，大夫还乡”等[1]。萝卜品种繁多，食法多样，既可作为水果生食，也可炒食，更适于加工，萝卜芽苗菜更是人们餐桌上的美味佳肴， 有些国家和地区还食用其嫩角果。除食用外， 萝卜的叶片和肉质根也是家畜的好饲料，并可作绿肥[1]。前人曾对萝卜药用价值、品质等进行了大量的研究，而对萝卜主要农艺性状与单株产量之间的相关性研究较少。 在作物育种中，高产往往是人们关注的首要目标，但是，构成单株产量的各因素又是相互关联、相互制约的。因此，探明构成产量的诸因素中哪些是主要因素，以及各因素与产量之间相关程度的大小，对于加快育种速度、提高育种准确性具有重要指导意义。 通过对 10 种不同品系萝卜的主要农艺性状及叶绿素含量与单株产量之间的相关性进行研究，探究萝卜主要农艺性状及叶绿素与刘贺娟（1989-），女，硕士，研究方向为蔬菜育种，电话15040029638，E-收稿日期2017-08-24摘 要对 10 种不同品系萝卜的主要农艺性状、叶绿素含量与单株产量之间的相关性进行研究，旨在揭示其关联程度，为萝卜新品种选育提供理论参考，加快萝卜育种进程。 分析结果表明，叶片数、木质部厚、叶绿素 a 及叶绿素（ab）含量与单株产量呈正相关，地上部质量、地上部高、根头长度、根颈长、韧皮部厚与单株产量呈负相关。 综合相关性分析和通径分析的结果表明，各农艺性状之间的相关和交互作用综合对单株产量产生影响，使得直接通径系数和遗传相关系数的大小不完全相同。 本试验认为，木质部厚对萝卜单株产量的贡献最大，且呈显著相关，叶片数对单株产量存在一定的正向影响，根头长度对单株产量有较大的负效应值，且根头长度与单株产量有显著遗传相关性。关键词萝卜；农艺性状；单株产量；叶绿素；相关性中图分类号S631.1 文献标识码A 文章编号1001-3547（2017）24-0034-04DOI10.3865/j.issn.1001-3547.2017.24.01334- -