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。

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

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，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。

表3 土壤修复剂对大田试验辣椒产量的影响

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4.8%～12.9%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。

[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.