土施和喷施锌肥对不同基因型油菜吸收镉的影响

毕业论文土施和喷施锌肥对不同基因型油菜吸收镉的影响 学生姓名： 郭孟洋 学号： 132065333 系 部： 环境与安全工程系 专 业： 生物工程 指导教师： 李剑睿 讲师 二一七年六月 诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日 毕业论文任务书论文题目： 土施和喷施锌肥对不同基因型油菜吸收镉的影响 系部： 环境与安全工程系 专业： 生物工程 学号： 132065333 学生： 郭孟洋 指导教师（含职称）： 李剑睿（讲师） 1课题意义及目标学生通过毕业论文，运用所学专业理论知识，深入了解锌肥施用降低油菜吸收土壤镉的机制。以不同基因型油菜为研究对象，通过盆栽试验，研究锌肥不同施肥方式、不同种类以及不同施肥量对油菜吸收土壤镉的影响，为锌肥在农业生产方面的合理应用提供理论依据，同时为学生在毕业后从事生物工作打好基础。2主要内容（1）研究锌肥不同施肥方式对油菜吸收土壤镉的影响。（2）研究锌肥不同施肥量对油菜吸收土壤镉的影响。（3）实验数据分析处理，完成5000字英文翻译和毕业论文的撰写。3主要参考资料1 索炎炎, 吴士文, 朱骏杰等. 叶面喷施锌肥对不同镉水平下水稻产量及元素含量的影响J. 浙江大学学报, 2012, 38(4): 449-458.2 宋正国, 徐明岗, 刘平等. 锌对土壤镉有效性的影响及其机制J. 农业环境科学学报, 2008, 03: 889-893.3 朱永官.锌肥对不同基因型大麦吸收积累镉的影响J. 应用生态学报, 2003, 14(11): 1985-1988.4 张良运, 李恋卿, 潘根兴等. 磷、锌肥处理对降低污染稻田水稻籽粒 Cd 含量的影响J. 生态环境学报, 2009, 18(3): 909-94进度安排论文各阶段名称起止日期1查阅资料，书写开题报告，进行开题答辩2016年12月22日2017年2月22日2油菜幼苗培育2017年2月23日2017年3月22日3实验仪器，药品的准备2017年2月25日2017年3月27日4配制溶液和其他试剂2017年3月28日2017年5月9日5测定油菜地上部、根部的镉含量2017年5月18日2017年5月22日6实验数据分析，完成5000字英文翻译和毕业论文及答辩工作2017年5月22日2017年6月22日审核人： 年 月 日 太原工业学院毕业论文土施和喷施锌肥对不同基因型油菜吸收镉的影响摘要：随着近年来我国蔬菜消费量的不断增长，土壤的污染状况也随之吸引消费者越来越多的关注。我国土壤污染调查状况结果表明，我国土壤 Cd 污染情况虽然并不十分严重，但情况也并不乐观。本课题主要是通过盆栽实验来研究不同的施肥量及施肥方式对不同基因型油菜吸收土壤 Cd 的影响；通过对地上部鲜重、Cd 含量、Zn 含量及土壤有效态Zn、Cd含量、pH值的分析统计，得到一些结论：低积累品种具有较强的稳定性，地上部Cd含量显著低于常规品种；在土施的基础上喷施高水平的Zn肥是比较有效的降低地上部 Cd 含量的方式；两种不同的施肥方式反而会抑制地上部Zn含量；条件相同时，喷施处理下的Zn肥利用率远超出于土施处理；常规品种较低积累品种来说，易受到不同施Zn肥量的影响，土施效果优于喷施，对土壤pH产生一定的影响。关键词：镉，喷施，土施，油菜，锌肥6Effects of soil application and zinc spraying on cadmium uptake by different genotypes of rapeAbstract : Along with the growing vegetable consumption in China in recent years, the pollution of the soil condition also attract consumers more and more attention.Soil pollution survey in China the results showed that the soil Cd pollution situation in our country although is not very serious, but the situation is not optimistic.This topic is mainly through the pot experiment to study different ways of fertilizer and fertilizer on the influence of different genotypes of rape to absorb soil Cd;Through to the aboveground fresh weight, Cd content, effective state zinc, zinc content and soil Cd content, pH value analysis, get some conclusions: low accumulation of varieties with strong stability, aboveground Cd content was significantly lower than ordinary varieties;In soil on the basis of spraying high levels of zinc fertilizer is more effective way to reduce the content of aboveground Cd;Two kinds of different fertilization method can suppress the ground instead of zinc content;Under the conditions at the same time, the spraying process of zinc fertilizer utilization rate far beyond applied in soil treatment;Average varieties lower accumulation of varieties, are susceptible to different applied zinc fertilizer consumption, the influence of soil effect is better than that of spraying, produce certain effect on soil pH.Key word: cadmium, spraying, soil-dressing, oilseed rape, applying zinc fertilizer目 录摘要I英文摘要II1 前言11.1概述11.1.1 我国蔬菜消费情况11.1.2 土壤 Cd 污染的危害11.2国内研究进展21.2.1我国的土壤镉污染状况21.2.2 我国土壤 Cd 污染的主要来源31.2.3 我国土壤Cd污染变化趋势41.3国外研究进展41.3.1 镉低积累作物品种的概念51.3.2 影响镉低积累作物吸收重金属的因素52 实验部分62.1 实验材料62.2 试验方法62.3 实验过程73 数据处理与分析93.1 施用Zn肥对油菜生物量的影响93.2 施用Zn肥对油菜Cd和Zn积累量的影响103.3 施用Zn肥对土壤有效态Cd和Zn含量的影响123.4 小结14参考文献15致谢17太原工业学院毕业论文1 前言1.1概述1.1.1 我国蔬菜消费情况我国农业部与国家统计局2016年公布的我国蔬菜行业产量及消费量显示，蔬菜质量的要求日益受到广大群众的关注，对蔬菜的需求量日益增长；预计，2016年我国蔬菜表观消费量将比2015年上涨两个百分点。2010年-2016年我国蔬菜消费量情况如图1.1：图1.1 2010年-2016年我国蔬菜消费量1.1.2 土壤 Cd 污染的危害重金属污染物的存在形式是多变的。而且，在自然界的不断进化和淘汰机制中，植物体对于重金属Cd的毒害作用，也产生里一定的抗性，随着重金属污染物的存在形式不同，对人或植物体的危害也不尽相同，甚至可能在某些情况下还会促进植物体的生长。 (1)对植物体的危害Cd在自然界中的存在形式是多样的：有存在于空气中的交换态Cd：有存在于土壤中具有吸附性；有易与金属氧化物反应生成结合态的存在；也有纯净的，不反应的以原子形式存在的等等。在植物体中，Cd的化学形态与其迁移能力(植物体内)大小相关联，其中，以乙醇可提取态和水溶态Cd的迁徙活性最强，醋酸和盐酸提取态最弱。Cd作为植物生长的非必需元素,Cd作为植物生长的非必需元素，当Cd进入植物体内并积聚到一定程度时，植物就会出现毒害症状，通常表现为生长迟缓、植株矮小、退绿、产量下降、质量下降等1。(2)对人体的危害Cd不是人体所必需的元素。Cd进入人体的方式主要有以下两种：一是通过食用一些含Cd食物等经由消化道进入人体；二是指经由人体的内外两种呼吸作用(内呼吸指人类用肺呼吸获得氧气的方式；外呼吸是指人类的皮肤进行呼吸的方式)进入人体。其中，对人体产生危害的Cd 主要来源于饮食摄入，吸收率为百分之五左右。尽管土壤Cd污染对人体没有构成直接性的接触危害，但污染土壤中的Cd却经由食物链进入人体，并对人体产生严重的危害。Cd被人体吸收后主要分布在肝脏与肾脏中，与低分子蛋白结合成金属蛋白。Cd中毒的主要特征是肾脏功能的损害和肺部的损伤，Cd对人体的危害性比较大，当人体内摄入量达到一定值时，会导致“痛痛病”，严重时还会导致死亡。此外，Cd还会对人体的肾脏等器官造成损伤，以及对男性生殖系统造成无法治愈的伤害。1.2国内研究进展王林2通过向污染菜地施加生物炭和鸡粪(碱性材料)，改良土质环境以提高植物的增产率并降低土壤有效 Cd 含量，试验结果证明，高剂量的生物炭和鸡粪可显著提升油菜地上部鲜重，增产率最高可达到1.74倍；同时也可显著降低地上部 Cd 含量，最大降低72%，显著的降低土壤Cd 的有效性。1.2.1我国的土壤镉污染状况环境保护部和国土资源部全国土壤污染状况调查 3结果显示，2015年南方土壤污染程度严重高于北方，尤其是西南、中南地区土壤重金属污染程度严重超标；镉、汞、砷、铅四种无机污染物含量由东北到西南、由西北到东南呈逐渐升高的趋向。其中，镉的点位超标率达到七个百分点。根据我国环境部发布的土壤无机污染物的环境质量第级标准中指出：pH7.5的土壤中总镉的级标准限值为0.6 mg/kg。我国总镉的土壤质量级标准限值比较低，土壤镉位点超标率却显得更加突出。例如，英国的土壤调查结果4显示，英格兰、威尔士等地pH7.5的土壤镉含量污染位点超过0.6 mg/kg的占约五分之一。英国土壤镉的含量的背景值为0.62 mg/kg，这个意味着英国大部分土壤中的镉含量超过0.3 mg/kg。而美国的耕种用地的土壤镉含量的第三、四分位数也达到了0.34mg/kg5。这表明，我国相较于发达国家土壤镉污染状况相对好一点。1.2.2 我国土壤 Cd 污染的主要来源由于土壤中含有成土母质，使得土壤本身就具有一定的重金属含量，但不会对土壤生态系统产生影响，因此，目前土壤的重金属污染主要是由人为因素引起的6。从80年代末我国实行改革开放政策以来，随着工农业的快速发展以及现代化城市的建设，导致大量污染物被排放到环境中，尤其以重金属污染为最。我国重金属Cd污染的主要来源有以下几点：(1)大气中镉的沉降城市的人口密度、城市土地利用率及机动车密度等都与大气中镉的沉降息息相关。进入大气的镉中，经由自然沉降和雨水淋洗等过程进入到土壤中，但自然风化释放的量仅仅只有人类活动释放的量1/157。仅2012年就有大约6.4105亿立方米的废气被排放到大气中。据国家统计局统计8，2010年中国共消耗33.8亿吨煤炭，按煤炭中的平均含量计算，约有镉360吨、砷9000吨、汞450吨和铅2.5万吨被排放到大气(环境)中。(2)污水灌溉和污泥施肥污水灌溉主要包括生活污水、商业污水和工业污水等，这些污水一般都是经过一定处理甚至未经处理的污水。据中国环境保护局和中国统计局9统计数据显示：2012年，仅中国就向环境中排放了221.6亿吨的工业废水，其中，重金属Cd、Hg、As、Pb、Cr的就达到441吨之多，而我国利用污水灌溉的农田中出现了重金属污染的问题的农田也占了十分之三。 污泥施肥是有效增加土壤中有机质和营养元素的方式之一。但随着大量的污泥进入农田，大量的重金属（这里的镉来自于生活和商业中排放的污水沉降）也随之在农田中大量积累。且污泥使用越多，污染就越严重，更严重的是没有使用有效的办法来降低镉的含量，这就导致Cd含量越来越高10。再加上人们对重金属污染认识不足，关注度不够，使得蔬菜中重金属污染越来越严重。(3)农业措施一方面，在农业生产过程中，镉污染主要渠道有：(1) 喷洒含有Cd等重金属的农药；(2) 不合理施用化肥。正常情况下，N肥和K肥中含有较多的Cd，P肥次之，过磷酸盐中含量最多。P肥的平均含Cd量是7 mg/kg，据估计，平均每年给全球带入约6.6105公斤Cd 。另一方面，随着进入二十一世纪，农业生产逐步进入自动化和机械化，大棚生产占主流生产方式，老的农耕方式已经不适合现在的社会节奏，而生产农用塑料薄膜所使用的热稳定剂中含有Cd，因此，大量使用塑料大棚和地膜都可能会造成大量的土壤Cd污染状况11。(4)金属矿业开采金属矿业的开采一般会选在靠近河流的地方，方便引水利用，同时也方便了他们将废水、废气等污染物乱排乱放进入到河流中，通过使用污水灌溉田间土壤或使用污泥灌溉对田间土地施肥，对田间土壤造成Cd污染，究其根本，是监察力度不够，以及对正在开采的金属矿山、冶炼的废渣和矿渣等管理不当。一般情况下，采矿区重金属污染是从污染源开始，向四周辐射，且浓度逐渐降低，尤其在河流附近较为明显，且pH值正常情况下呈酸性，在河流中不同河段的镉污染一般都受污染源(矿山)控制11。1.2.3 我国土壤Cd污染变化趋势对比上世纪80年代末至2014年的全国土壤重金属含量，中国的西部、北部地区土壤 Cd 的平均含量增长十分惊人，高的达到40%，低的地方至少也上升了10%，东南沿海地区的增幅更是惊人的达到了50%以上(P0.05)3。镉是中国土壤环境中危害最大的污染物之一。根据Luo12等人的研究估计，在不发生特殊事件(严重污染点源污染)的情况下，中国农业土壤耕作层(特指土表面至以下0.2米)中的镉含量将以每年0.004 mg/kg的速度增长，约是欧洲增速的12.1倍。由此可知，我国的土壤Cd污染增长趋势令人担忧。1.3国外研究进展Hart13为了研究Zn在不同Cd 浓度下的硬粒小麦种子吸收Cd的影响，通过水培实验研究了小麦种子对Cd的积累能力，发现了在小麦不同的生长时期，施加不同的Zn 的含量与小麦根部吸收Cd 的能力有着紧密联系，而且实验结果表明，在小麦生长的早期，充足的Zn 肥对抑制小麦地上部Cd 含量的效果最佳。多方的调查结果显示，Zn肥作为叶面调理剂可以显著降低农作物地上部Cd 含量。1.3.1 镉低积累作物品种的概念低积累作物又称排异作物，Luo12将其定义为土壤中，在受到某一污染物的胁迫情况下，植物地上部及其根部污染物的含量非常低并保持基本稳定，或根部污染物的含量较高但地上部污染物的含量较低的植物。1.3.2 影响镉低积累作物吸收重金属的因素土壤镉含量是影响镉低积累作物品种吸收重金属的直接因素，作物中的镉含量高低与土壤镉含量有着直接关系。土壤 pH 也是影响植物吸收Cd的主要因素之一。在酸性条件下，土壤中氢氧根含量减少，氢离子含量增多，固定态 Cd 被酸解成离子态，土壤中有效Cd含量增多，植物的吸收量增大；反之在碱性条件下，土壤中氢氧根含量增多，氢离子含量减少，离子态 Cd 被固定在土壤中使得土壤中有效Cd含量降低，植物的吸收量减小1415 。其主要原因是，土壤呈酸性时，H+置换出被吸附在土壤中的Cd2+ ，土壤溶液中游离Cd2+含量升高。2 实验部分2.1 实验材料试验土壤为山西省太原市尖草坪区南固碾的某正常菜地土壤，人工添加镉污染，浓度为1.25 mg/kg，供试的油菜品种为Cd低积累品种华骏2号，以及在当地购买的常规品种喜诺优品2号。供试 Zn 肥为分析纯的 ZnSO47H2O。基本理化性质如下表 表2.1 试验土壤基本理化性质pHCEC（cmol/kg）有机质（g/kg）总Cd（mg/kg）总Zn（mg/kg）有效Cd（mg/kg）有效Zn（mg/kg）8.53716.825.61.251210.56211.22.2 试验方法试验于2017年36月在太原工业学院实验室室内进行(S1F1组合机为各组空白对照)，每个处理重复3次，温度和光照为自然条件，盆栽按随机区组排列。污染土壤风干后过10 mm筛，然后装入塑料盆中（直径11.5 cm，高8.5 cm），每盆装土0.5 kg。土施处理在拌土装盆时以溶液形式加入 ZnSO47H2O，充分混匀，拌土后平衡10 d播种；待幼苗长至二叶期时每盆留3株苗，开始喷施，喷施处理在油菜二叶期后第5 d、10 d、15 d、20 d、25 d进行，按照处理配制Zn含量分别为66.7 g/mL、333.3 g/mL、666.7 g/mL 的4种ZnSO47H2O溶液，用微型喷雾瓶每盆每次喷施5 mL溶液。油菜生长过程中每日以去离子水浇灌，控制土壤含水量为田间持水量的70%左右。油菜生长45 d后收获。表2.2 施肥方式及浓度施肥方式浓度土施Zn肥（mg/kg）0(S1)100(S2)-喷施Zn肥(g/mL)0(F1)40(F2)200(F3)400(F4)640(F5)2.3 实验过程污染土的制备：选中山西省太原市尖草坪区北固碾的某块正常菜地，采用随机取样法，对菜地进行取样取样深度为地下020 cm。将取回的土样进行风干过筛处理，待风干后，称量0.31 g Cd(NO3)2溶解入100 mL的水中，再经多次稀释至10 L水中。与称量过的土样混合均匀，经过一星期的自然风干，捣碎备用。幼苗培育：在秧盘中加入铺满大概2/3的优质蛭石后，在每个孔内均匀撒入56颗油菜种子，轻轻用优质蛭石将油菜种子埋好，将秧盘放在阳光照射充足的地方，使用烧杯向托盘中缓慢加入清水，使水慢慢从秧盘漏水孔向上渗透，避免从上面浇水时会把油菜种子冲出来，使其直接暴露在空气中。幼苗培育期间注意补充托盘中的水，保障幼苗的正常生长。油菜收获后依次用自来水和去离子水洗净，称量鲜重，在70 下烘干至恒重，称量干重，用研钵研磨至完全粉碎，备用；采集盆栽土样，具体方法为：将盆中土壤平铺在干净塑料纸薄膜上，按照四分法均匀取样，取样量为50 g 左右。风干后研磨，过0.15 mm筛，备用。植物样 Cd、Zn含量分析采用 HNO3 -HClO4 法(体积比3:1)消解。有效态 Cd、Zn 分析采用 0.025 mol/L H2SO4 浸提，土液比为1:5，25 振荡1.5 h 后离心过滤。上述待测液中的重金属含量均采用原子吸收光谱仪测定。土壤中总镉含量的测定：主要仪器有：原子吸收分光光度计，空气-乙炔火焰原子化器，镉空心阴极灯。 仪器工作条件 ：测定波长228.8nm，通带宽度1.3nm，灯电流7.5mA，火焰类型空气-乙炔，氧化型，蓝色火焰。试剂：1.盐酸(特级纯) 2.硝酸(特级纯) 3.氢氟酸(优级纯) 4.高氯酸(优级纯) 5.镉标准贮备液：称取0.5000g金属镉粉(光谱纯)，溶于25mL(1+5) HNO3 (微热溶解)。冷却，移入500mL容量瓶中，用蒸馏去离子水稀释并定容。此溶液每毫升含1.0mg镉。 6.镉标准使用液：吸取10.0mL镉标准贮备液于100mL容量瓶中，用去离子水稀至标线，摇匀备用。吸取5.0mL稀释后的标液于另一个100mL容量瓶中，用去离子水稀至标线即得每毫升含5g镉的标准使用液。 测定步骤： 土样试液的制备：称取0.51.000g土样于25mL聚四氟乙烯坩埚中，用少许水润湿，加入10mLHCl，在电热板上加热(450)消解2小时，然后加入15mLHNO3，继续加热至溶解物剩余约5 mL时，再加入5mLHF并加热分解除去硅化合物，最后加入5mLHClO4加热至消解物呈淡黄色时，打开盖，蒸至近干。取下冷却，加入(1+5) HNO3 1mL微热溶解残渣，移入50 mL容量瓶中，定容。同时进行全程序试剂空白实验。 标准曲线的绘制：吸取镉标准使用液0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL分别于6个50mL容量瓶中，用0.2%HNO3溶液定容、摇匀。此标准系列分别含镉0g/mL、0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL、0.30g/mL、0.40g/mL。测其吸光度，绘制标准曲线。 样品测定：标准曲线法：按绘制标准曲线条件测定试样溶液的吸光度，扣除全程序空白吸光度，从标准曲线上查得镉含量。镉(mg/kg) =m/W (式2.1)式中：m从标准曲线上查得镉含量(g)；W称量土样干重量(g)。 标准加入法：取试样溶液5.0mL分别于4个10mL容量瓶中，依次分别加入镉标准使用液(5.0g/mL) 0 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50mL，用0.2%HNO3溶液定容，设试样溶液镉浓度为cx，加标后试样浓度分别为cx+0、cx+cs、cx+2cs、cx+3cs，测得之吸光度分别为Ax、A1、A2、A3。由图知，所得曲线不通过原点，其截距所反映的吸光度正是试液中待测镉离子浓度的响应。外延曲线与横坐标相交，原点与交点的距离，即为待测镉离子的浓度。结果计算方法同上。土壤pH测定：(1) 仪器校准。开启电源预热30分钟，使用0.05 molL-1邻-苯二甲酸氢钾(pH 4.008) 和0.025 molL-1磷酸二氢钾(pH 6.865)两种不同的标准缓冲液校准pH计。(2) 测定。称取5 g 土样于50 mL烧杯中加入去离子水15 mL，振荡混匀后静置30 min，用校准后的pH计测定上清液的pH值，记录数据。3 数据处理与分析3.1 施用Zn肥对油菜生物量的影响如图3.1所示，从大趋势来看，常规品种的地上部鲜重没有低积累品种长得好。对于常规品种来说，喷施Zn肥处理，对地上部鲜重的增长起到了关键作用，增幅范围为10.1%20.6%(P0.05)；土施Zn肥处理，虽然也对地上部鲜重的增长有着一定的影响，但增幅效果不明显，增幅仅有1.8%3.9%。对低积累品种来说，喷施处理的效果反而不如土施效果明显，喷施处理的增幅为7.1%16.4%；土施处理的增幅为16.0%27.7%。对比图表可知，不同Zn肥处理对油菜地上部生物量的影响不仅与Zn肥施用方法和剂量有关，而且与供试品种有关；在不考虑土施仅考虑喷施条件下，中高浓度的喷施Zn肥处理有较高的增产效果，在两种施肥方式同时考虑的情况下，土施后加以中低浓度的喷施Zn肥处理才是油菜增产的最佳方式。且从各方面来看，低积累品种的增产效果普遍高于常规品种。表3.1 不同施Zn肥处理对两种油菜地上部鲜重的影响常规品种(优品)低积累品种(华骏)S1F12.57g0.13g3.11g0.16gS1F22.83g0.14g3.33g0.17gS1F33.02g0.15g3.62g0.18gS1F43.10g0.16g3.43g0.17gS1F53.00g0.15g3.33g0.17gS2F12.67g0.13g3.97g0.20gS2F22.88g0.14g4.12g0.21gS2F33.13g0.16g4.20g0.21gS2F43.22g0.16g4.10g0.21gS2F53.20g0.16g4.08g0.20g图3.1 不同施Zn肥处理对两种油菜地上部鲜重的影响注：图中数据为3次重复的平均值3.2 施用Zn肥对油菜Cd和Zn积累量的影响由图 3.2 (a)可知，总体来看，常规品种的地上部Cd含量大大高于低积累品种。对于常规品种来说，两种施Zn肥处理都能显著地降低地上部Cd含量；在一定程度上，喷施Zn肥的量与地上部Cd含量呈正相关(P0.05)，喷施Zn肥处理的降幅为4.6%36.0%不等，且仅在中高浓度下有效；土施Zn肥处理的降幅从数据上看可以达到36.0%50.9%，但是从这方面来看，喷施效果远远高于土施。对于低积累品种来说，喷施Zn肥处理对于降低地上部Cd含量的效果并不明显，最高降幅才20.0%；而土施处理的降幅均在40%左右。由此可知，两个油菜品种的地上部 Cd 含量对施用 Zn 肥的应答规律不同。低积累品种具有较强的稳定性，地上部Cd含量显著低于常规品种；综合来看，在土施的基础上喷施高水平的Zn肥是比较有效的降低地上部 Cd 含量的方式,这与董如茵15的实验结果相似。不同 Zn 肥处理下油菜地上部 Zn 含量见图 3.2 (b)。施加Zn肥量对油菜地上部 Zn 含量起决定性作用。对常规品种来说，喷施Zn肥处理对于提升地上部Zn含量有着非常明显的效果，最大增幅为4.3倍，而土施Zn肥处理下，Zn含量的仅有18.1%，甚至在不同Zn肥处理下，Zn含量反而下降，最低下降22.8%。对于低积累品种，喷施Zn肥处理的最大增幅为4.7倍，土施Zn肥的最大增幅仅有36.3%。从这些数据可以看出，两个品种的地上部 Zn 含量与喷施 Zn 含量呈正相关(P0.05)，两种不同的施肥方式反而会抑制地上部Zn含量，条件相同时，喷施处理下的Zn肥利用率远超出于土施处理。图3.2(a) 不同施Zn肥处理下两种油菜地上部Cd含量图3.2（b） 不同施Zn肥处理下两种油菜地上部Zn含量3.3 施用Zn肥对土壤有效态Cd和Zn含量的影响如图 3.3(a)所示，对于两种不同品种的油菜，喷施处理下，土壤中有效态Zn含量基本保持不变。这说明喷施的Zn肥主要被植物地上部吸收，对土壤基本没有影响。从图中可以明显看出，土壤中有效态Zn含量只与土施Zn肥量有关，二者之间成正比关系。如图3.3(b)所示，对于两种不同品种的油菜，喷施中等水平的Zn肥，土壤中有效Cd含量有所下降但并不明显(P0.05)，这说明喷施中等水平的Zn肥能间接的影响土壤有效Cd含量，但具体原因可能需要进一步来研究其机理；土施Zn肥处理，对与土壤有效Cd含量基本没有影响(P0.05)，Zn，Cd之间在土壤中不存在竞争机制，相互之间没有影响。二者之间的竞争机制存在于油菜体内，二者竞争结合离子位点，这就需要进一步研究来验证。图3.3(a) 不同施Zn处理下对土壤有效态 Zn 含量的影响图3.3(b) 不同施Zn处理下对土壤有效态Cd 含量的影响如图3.4所示，不同施Zn肥处理，对低积累品种种植下的土壤pH没有显著的差异；细较之下，常规品种的土壤pH的变化情况较明显，董如茵18的研究成果中曾指出：土壤pH与土壤中有效态Cd含量呈正相关(P0.05)。从这一方面来看，常规品种较低积累品种来说，易受到不同施Zn肥量的影响，土施效果优于喷施，对土壤pH产生一定的影响。且土壤pH对常规品种吸收土壤Cd的影响更大。图3.4不同施Zn肥处理下土壤pH的变化3.4 小结(1) 对于常规品种来说，两种施Zn肥处理都能显著地降低地上部Cd含量；但是，喷施效果远远高于土施。对于低积累品种来说，喷施Zn肥处理对于降低地上部Cd含量的效果并不明显，最高降幅才20.0%；而土施处理的降幅均在40%左右。由此可知，两个油菜品种的地上部 Cd 含量对施用 Zn 肥的应答规律不同。低积累品种具有较强的稳定性，地上部Cd含量显著低于常规品种；在土施的基础上喷施高水平的Zn肥是比较有效的降低地上部 Cd 含量的方式。(2) 对常规品种来说，喷施Zn肥处理提升地上部Zn含量的最大增幅为4.3倍，而土施Zn肥处理下，Zn含量的仅有18.1%，甚至在不同Zn肥处理下，Zn含量反而下降，最低下降22.8%。对于低积累品种，喷施Zn肥处理的最大增幅为4.7倍，土施Zn肥的最大增幅仅有36.3%。从这些数据可以看出，两个品种的地上部 Zn 含量与喷施 Zn 含量呈正相关（P0.05），两种不同的施肥方式反而会抑制地上部Zn含量；条件相同时，喷施处理下的Zn肥利用率远超出于土施处理。(3) 对于不同品种的油菜，喷施的Zn肥主要被植物地上部吸收，对土壤有效态Zn含量基本没有影响；喷施中等水平的Zn肥，土壤中有效Cd含量有所下降但并不明显（P0.05），这说明喷施中等水平的Zn肥能间接的影响土壤有效Cd含量。不同施Zn肥处理，常规品种较低积累品种来说，易受到不同施Zn肥量的影响，土施效果优于喷施，对土壤pH产生一定的影响。且土壤pH对常规品种吸收土壤Cd的影响更大。参考文献1 郑媛. 贵州黄壤中镉的生物有效性调控及其机理研究D. 贵州大学, 2007.2 王林, 徐应明, 梁学峰等. 生物炭和鸡粪对镉低积累油菜吸收镉的影响J. 中国环境科学, 2014(11):133-140.3 环境保护部和国土资源部全国土壤污染状况调查 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