堆肥對鎘污染的棕紅壤—小白菜系統(tǒng)的修復(fù).pdf

1、以武漢市獅子山華中農(nóng)業(yè)大學(xué)棕紅壤為供試土壤，通過盆栽實驗評價了堆肥對不同Cd污染水平下小白菜生長、品質(zhì)以及土壤化學(xué)、生物化學(xué)性質(zhì)的影響，并借助連續(xù)提取法分析了施用堆肥后土壤中Cd形態(tài)的轉(zhuǎn)化，探討了堆肥對Cd污染土壤修復(fù)的機(jī)理。實驗采用全試驗設(shè)計對土壤進(jìn)行不同濃度的外源Cd和堆肥處理，其中，Cd處理水平為0、2、10和50mgkg-1干土，堆肥施用量為0、30、60和120gkg-1干土。主要研究結(jié)果如下： 1.施用堆肥可明顯提高

2、鎘污染的小白菜產(chǎn)量，改善其品質(zhì)。其中，在2mgkg-1Cd處理的土壤中，施用堆肥后小白菜的產(chǎn)量，葉綠素含量和維生素C含量均達(dá)到了無污染對照的水平。 2.施用堆肥可有效降低小白菜對Cd的吸收。在Cd污染土壤中施用堆肥使小白菜對Cd的吸收系數(shù)下降了62.6％以上，Cd吸收量減少了56.2％以上。其中，高Cd污染水平下，堆肥對小白菜吸收Cd量的抑制效果比低Cd污染水平下的顯著。 3.小白菜生長量、品質(zhì)以及Cd吸收量等植物效應(yīng)(

3、Fp)與堆肥施用量(X1)、土壤Cd污染水平(X2)符合以下方程： Fp=-3.99X12*10-4+5.38X22*10-4+0.079X1-0.103X2+6.19X1X2*10-4-1.50據(jù)此可獲得不同Cd污染水平下，最佳植物效應(yīng)時的堆肥理論施用量，將為堆肥的實際應(yīng)用提供參考依據(jù)。 4.施用堆肥能顯著提高Cd污染土壤中的微生物量碳，促進(jìn)微生物生長。在低濃度Cd處理下(2mgkg-1)，堆肥施用后的土壤中微生物量碳

4、含量略高于無污染對照的水平。土壤微生物量碳(Fm)與堆肥施用量(X1)、土壤Cd污染水平(X2)符合以下關(guān)系： Fm=-0.012X12+0.233X22+5.706X1-14.095X2-0.052X1X2+95.73 由上述方程可估算不同Cd污染水平土壤中，微生物量達(dá)到較高水平時堆肥的理論施用量。 5.施用堆肥改變了Cd污染土壤中的微生物群落組成。施用堆肥后，土壤中細(xì)菌/真菌比值和細(xì)菌/放線菌比值均明顯增加。

5、 6.堆肥可顯著提高Cd污染土壤中脲酶、蔗糖酶、磷酸酶及蛋白酶的活性，改善土壤生化性質(zhì)。其中，在低污染濃度Cd處理下(2mgkg-1)，施用堆肥后的土壤脲酶，蔗糖酶，磷酸酶活性達(dá)到甚至高于無污染對照的水平。土壤酶活性總效應(yīng)(Fe)與堆肥施用量(X1)、土壤Cd污染水平(X2)符合以下關(guān)系： Fe=-1.12X12*10-4+0.002X22+0.052X1-0.11X2-1.49X1X2*10-4-1.52 據(jù)此

6、可獲得不同Cd污染水平土壤中，酶活性達(dá)到最佳時堆肥的理論施用量。 7.施用堆肥使土壤中水溶態(tài)和交換態(tài)Cd主要轉(zhuǎn)化為有機(jī)結(jié)合態(tài)。其中，水溶態(tài)和交換態(tài)Cd濃度降低了47.8％～69.8％，土壤有機(jī)結(jié)合態(tài)Cd增加了1.8～13.3倍。在未施用堆肥的Cd污染土壤中各形態(tài)比例為：水溶態(tài)和交換態(tài)>無機(jī)結(jié)合態(tài)>殘留態(tài)、有機(jī)結(jié)合態(tài)；施用堆肥后各Cd形態(tài)比例則為：有機(jī)結(jié)合態(tài)、無機(jī)結(jié)合態(tài)>殘留態(tài)、水溶態(tài)和交換態(tài)。因此施用堆肥降低了土壤Cd的生物有效