鸡粪堆肥对重金属污染土壤茼蒿品质、土壤Cu、Cd形态和酶活性影响

摘要

有机肥对我国和世界粮食、蔬菜生产起到了积极作用。近年来，土壤重金属污染已经成为环境污染的重要方面，污染土壤上生产的粮食、蔬菜重金属含量往往严重超过国家标准。重金属通过各种途径进入人体，引发多种疾病，对健康造成极大威胁。因此如何降低土壤重金属的毒性、提高农作物的品质是重金属污染治理和蔬菜安全生产的必要条件。
　　 本试验采用盆栽茼蒿并结合Sposito连续提取法测定了施用堆肥后根际土及非根际土的Cu、Cd各种形态含量，茼蒿产量及品质变化以及土壤中几种重要酶（脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和中性磷酸酶）的活性和微生物量碳（MBC）含量，旨在通过土壤酶活性的变化和重金属Cu、Cd形态的转化，评价堆肥对重金属污染土壤的应用效果，为在重金属污染土壤上生产安全蔬菜提供科学依据。
　　 试验结果表明：
　　 （1）合理增加堆肥用量能显著提高茼蒿的产量，增加粗蛋白、Vc、全P和全K含量，基本上在堆肥量为40--60 g kg-1时达最大值。而茼蒿可溶性糖含量随堆肥用量增加而先显著减小后增加，在堆肥量为60 g kg-1时达最小值。
　　 （2）堆肥用量增加能显著降低茼蒿地上部Cu含量，堆肥量为100 g kg-1时比对照降低36％。茼蒿地上部Cd、根部Cu、Cd含量随堆肥量的增加呈先显著降低又上升的趋势。茼蒿地上部Cd含量在堆肥量为20 g kg-1时最低，根部Cu、Cd含量在堆肥量为40 g kg-1时最低。
　　 （3）堆肥用量的增加显著增加了非根际土和根际土中水溶态和交换态Cu的含量，最大值是对照的6.0倍。随着堆肥用量增加，非根际土有机结合态Cu含量显著升高，根际土有机结合态Cu先显著升高后降低，最大值分别比对照高16％、13％。非根际土无机结合态Cu含量先降低后升高，根际土为先升高后基本不变。随堆肥量的增加，非根际土和根际土残渣态Cu含量都先显著增加后基本不变。
　　 （4）随着堆肥用量的增加，在非根际土中，土壤水溶态和交换态Cd含量显著降低，与对照相比降低33％-83.3％。有机结合态Cd含量显著升高，较对照升高82.3％-129％。残渣态Cd含量较对照显著增加，增幅为8.5％-26.8％。无机结合态Cd含量变化不明显。在根际土中，水溶态和交换态Cd含量先降低后升高，较对照降低14.3％-85.7％。有机结合态Cd含量显著上升33.3％-129％。无机结合态和残渣态先上升后下降，最大升高8.0％、31.5％。
　　 （5）在堆肥量为20-100 g kg-1的范围内，堆肥的加入显著增加了重金属污染土壤的脲酶和过氧化氢酶活性，最大值分别较对照增加134％、53.5％。重金属污染土壤中蔗糖酶和中性磷酸酶活性随堆肥的加入呈现先增加后降低的趋势。在堆肥量为20-60 g kg-1的范围内，蔗糖酶和中性磷酸酶活性随堆肥量增加而升高，最大值分别较对照增加22.3％、88.9％。
　　 （6）堆肥的施用能够显著增加重金属污染土壤的微生物生物量碳。在堆肥量为20-100 g kg-1的范围内，土壤MBC比对照增加28.6-171％。
　　 总之，施用堆肥于重金属污染的土壤并种植茼蒿后，供试污染土壤中非根际土和根际土各种形态Cu、Cd含量之间存在差异。堆肥的适量施用可促进茼蒿生长，改善其品质，降低对重金属Cu、Cd的吸收，并影响土壤中重金属形态及生物化学性质。因此，在实际生产中，考虑堆肥量、价格、重金属形态变化和毒性等因素，选择堆肥施用到重金属污染土壤中是切实可行的。对于污染地区的苘蒿种植，试验堆肥的建议最佳用量为40 g kg-1。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前 言

1.1土壤重金属污染现状

1.2重金属污染土壤的危害

1.3重金属污染土壤的修复

1.4堆肥修复土壤重金属污染

1.4.1堆肥固定土壤重金属的作用机理

1.4.2堆肥在修复土壤重金属污染中的应用

1.4.3堆肥施用对作物生长和重金属含量的影响

1.4.4堆肥施用对土壤酶活性和微生物量碳的影响

2材料与方法

2.1供试材料

2.1.1供试土壤和堆肥

2.1.2供试蔬菜

2.1.3试验设计

2.2分析方法

2.2.1土壤基本理化性质测定

2.2.2茼蒿品质的测定

2.2.3茼蒿中Cu、Cd的测定

2.2.4土壤中Cu、Cd总量和不同形态的测定

2.2.5土壤酶活性测定

2.2.6土壤微生物生物量碳测定

3.结果与分析

3.1堆肥对重金属污染土壤Cu、CD形态变化的影响

3.1.1不同堆肥用量对土壤Cu形态的影响

3.1.2不同堆肥用量对土壤Cd形态的影响

3.2堆肥对重金属污染土壤上茼蒿品质的影响

3.2.1施用堆肥对重金属污染土壤上茼蒿产量的影响

3.2.2堆肥对重金属污染土壤上茼蒿品质的影响

3.2.3堆肥施用对重金属污染土壤上茼蒿吸收P、K养分的影响

3.2.4堆肥施用对污染土壤上茼蒿重金属含量的影响

3.3施用堆肥对重金属污染土壤酶活性和微生物量碳的影响

3.3.1堆肥对重金属污染土壤酶活性的影响

3.3.2堆肥对重金属污染土壤MBC的影响

4.结论

参考文献

致 谢

硕士期间撰写与发表的文章