不同调控措施对Cd污染土壤上菊科植物生长及品质安全的影响

论文摘要

我国是世界上中药材生产大国,但由于中药材生产基地土壤重金属污染日益严重,中药材的安全问题引起各界的广泛关注。本文通过实验室解吸试验和生物盆栽试验相结合的方法研究了不同调控措施对Cd污染土壤上菊科植物生长及其品质安全的影响,阐述食品安全生产与土壤环境质量的关系,探讨在污染土壤上通过适当的调控措施达到既能保持一定的产量水平,同时又能抑制土壤重金属从土壤向作物体内转移,为中药材产业的健康发展提供技术参考。本文主要研究内容包括三方面:（1）磷对土壤Cd解吸作用的影响因素分析;（2）不同施肥措施对Cd污染土壤上菊花生长及其品质安全的影响;（3）有机肥、生态肥及膨润土对Cd污染土壤上菊花脑生长及其品质安全的影响。通过解吸试验分析了溶液中磷浓度、溶液pH条件、支持电解质浓度以及土壤类型对磷解吸土壤重金属Cd的影响作用。结果表明:在存在磷的解吸系统中,磷浓度的大小对黄棕壤Cd的解吸没有显著影响。解吸液Cd浓度随pH的降低而逐渐上升,并随支持电解质浓度的升高而升高,相关系数都达0.9700以上,并且其相关性达到显著水平,表明介质pH和支持电解质浓度是影响磷解吸土壤中Cd的重要因素。对磷解吸土壤Cd的影响规律也因不同土壤类型而异.砖红壤、紫色土、黄棕壤Cd的解吸能力明显高于黄壤、红壤和潮土,并且随着磷浓度的增大,砖红壤解吸液中的Cd浓度逐渐减小,紫色土、潮土规律恰相反。另外,红壤和黄壤没有明显差异。因此,在Cd污染土壤上采用磷肥作为改良剂时,需考虑污染土壤的类型,并不是所有Cd污染土壤增施磷肥都能达到良好的改良效果。磷源的不同其效果也不一样。单施钠磷虽能提高菊花根系活力,降低菊花叶片Cd含量,同时会降低菊花叶片叶绿素含量,但对菊花酶活性、蛋白质含量影响不大。钙磷在蛋白质含量、根系活力和叶绿素含量指标上的效果优于钠磷。有机肥能增强菊花根系活力,有利于叶绿素合成,提高菊花产量和蛋白质含量。除钙磷和有机肥的配合施用下根系活力指标较单施钙磷的效果差外,不同磷源和有机肥的配施处理发挥了磷素和有机肥各自的优点,均比单独施用方式的效果好。通过菊花脑盆栽试验,研究了有机肥、生态肥、膨润土及生态肥与有机肥的配施对Cd污染土壤上菊花脑生长、土壤中Cd形态变化和菊花脑体内Cd积累的影响。结果表明,有机肥、生态肥及膨润土都能提高菊花脑生物量、叶片叶绿素含量、蛋白质含量及POD、CAT酶活性,且在菊花脑不同生长阶段嫩叶Cd含量表现出前期较低后期有逐步积累的趋势,建议食用上市前期的嫩叶。生态肥及有机肥处理都不同程度的降低了土壤交換态Cd含量,但促进菊花脑对Cd的积累,威胁到食品安全。膨润土降低了菊花脑体内Cd含量和土壤交换态Cd含量,且两者呈正相关关系,且施用量为15g·kg-1时改良效果最佳。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 参考文献
• 第二章 土壤Cd污染现状及其调控措施的研究进展
• 2.1 土壤Cd污染的来源及现状
• 2.2 土壤对Cd的吸附与解吸
• 2.3 治理土壤Cd污染的主要调控措施
• 2.3.1 无机改良剂
• 2.3.1.1 施磷酸盐化肥
• 2.3.1.2 施石灰性物质
• 2.3.1.3 施石灰硫磺合剂、硫化钠等含硫物质
• 2.3.1.4 施抑制剂、吸附剂
• 2.3.1.5 利用无毒阳离子拮抗重金属
• 2.3.2 有机改良剂
• 2.3.2.1 施有机酸、EDTA等螯合剂
• 2.3.2.2 施有机肥
• 2.3.3 有机与无机复合调控
• 2.4 展望
• 参考文献
• 第三章 磷对土壤Cd解吸作用的影响因素分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试土样
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 磷浓度对土壤中Cd解吸的影响
• 3.2.2 pH对磷解吸土壤中Cd的影响
• 3.2.3 支持电解质对磷解吸土壤中Cd的影响
• 3.2.4 不同土壤类型对磷解吸土壤中Cd的影响
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 不同施肥措施对Cd污染土壤上菊花生长及其品质安全的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试材料
• 4.1.2 盆栽试验设计
• 4.1.3 测定方法
• 4.1.3.1 植株生理指标的测定
• 4.1.3.2 植株中Cd含量的测定
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 不同施肥措施对菊花生物量及其品质的影响
• 4.2.1.1 不同施肥措施对菊花生物量的影响
• 4.2.1.2 不同施肥措施对菊花蛋白质含量的影响
• 4.2.1.3 不同施肥措施对菊花不同部位器官Cd含量的影响
• 4.2.2 不同施肥措施对菊花生物学特性指标的影响
• 4.2.2.1 不同施肥措施对菊花叶片叶绿素含量的影响
• 4.2.2.2 不同施肥措施对菊花根系活力的影响
• 4.2.2.3 不同施肥措施对菊花酶活性的影响
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 第五章 有机肥与生态肥对Cd污染土壤上菊花脑生长及其品质安全的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 供试材料
• 5.1.2 盆栽试验设计
• 5.1.3 分析测定方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 不同施肥措施对菊花脑生长的影响
• 5.2.1.1 不同施肥措施对菊花脑生物量的影响
• 5.2.1.2 不同施肥措施对菊花脑叶片叶绿素含量的影响
• 5.2.1.3 不同施肥措施对菊花脑叶片蛋白质含量的影响
• 5.2.2 不同施肥措施对菊花脑活性氧清除系统的影响
• 5.2.3 不同施肥措施对菊花脑体内Cd含量的影响
• 5.2.3.1 不同施肥措施对菊花脑不同生长阶段嫩叶Cd含量的影响
• 5.2.3.2 不同施肥措施对菊花脑吸收Cd的影响
• 5.2.4 不同施肥措施对土壤中Cd形态的影响
• 5.3 本章小结
• 参考文献
• 第六章 膨润土对Cd污染土壤上菊花脑生长及其品质安全的影响
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 供试材料
• 6.1.2 盆栽试验设计
• 6.1.3 测定方法
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 膨润土处理对菊花脑生长的影响
• 6.2.1.1 膨润土处理对菊花脑生物量的影响
• 6.2.1.2 膨润土处理对菊花脑叶片叶绿素含量的影响
• 6.2.1.3 膨润土处理对菊花脑叶片蛋白质含量的影响
• 6.2.2 膨润土处理处理对菊花脑活性氧清除系统的影响
• 6.2.3 膨润土处理对菊花脑体内Cd含量的影响
• 6.2.3.1 膨润土处理对菊花脑不同生长阶段嫩叶Cd含量的影响
• 6.2.3.2 膨润土处理对菊花脑吸收Cd的影响
• 6.2.4 膨润土处理对土壤中 Cd形态的影响
• 6.3 本章小结
• 参考文献
• 第七章 全文结论与研究展望
• 7.1 全文结论
• 7.2 本研究创新之处
• 7.3 研究展望
• 作者简介
• 致谢