论文部分内容阅读
在各种土壤重金属中,镉(Cd)属于毒性较强的一种,对生态环境和人体健康的危害很大。由于近代工业活动,特别是采矿和冶炼业的发展,使不少农业土壤受到不同程度Cd污染。因此探讨通过改变种植结构,利用Cd污染农业土壤种植非食用作物,特别是发展能源作物生产将具有一定的战略意义。
本研究主要通过马占相思树苗栽培试验,选择半年生马占相思树苗为试验材料,设置了三个土壤处理系列:A、原土处理系列;B、酸化土处理系列;C、添加赤泥的酸化土处理系列。每个处理系列添加了不同浓度的Cd,并设置了Cd、Pb、Cu和Zn复合污染的处理。首先研究了三个土壤处理系列不同程度Cd胁迫对树苗生长、叶绿素含量,N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cd、Pb、Cu和Zn含量的影响;研究了三个土壤处理系列不同程度Cd胁迫对土壤微生物数量、土壤酶活性和土壤养分状况的影响;并探索了土壤一植物系统各元素之间的相互作用机制以及Cd、Pb、Cu和Zn四种重金属对马占相思树苗的生物有效性。
研究结果表明:原土和酸化土处理上生长的马占相思幼苗,微量Cd的添加均提高了幼苗的生长率,提高了叶片的叶绿素含量。土壤pH对于土壤酶活性具有决定性作用。马占相思树苗叶片N、P和K含量都与土壤pH具负相关关系(P<0.05)。在原土处理系列中,马占相思树苗叶片Cd、Ca和Mg的含量与Cd添加量具正相关性(P<0.05),而Pb和Cu恰恰相反,与Cd添加量具负相关性(P<0.05);在酸化土处理系列中,马占相思树苗叶片Cd、Mn含量与Cd添加量具正相关性(P<0.05),Fe含量则与Cd添加量具负相关性(P<0.05);在添加赤泥的酸化土处理系列中,马占相思树苗叶片Ca、Fe、Zn、Pb和Cd含量均与Cd添加量具负相关性(P<0.05)。这表明土壤Cd对其它元素的吸收是促进作用还是抑制作用在很大程度上也是由土壤pH决定的。多种重金属的加入对土壤一植物系统的影响是复杂的。其它三种重金属Pb、Cu和Zn的加入显著提高了马占相思树苗叶片N和K的含量;在原土处理系列中显著提高了叶片中P,Mn,Ca和Mg的含量,显著降低了叶片Fe的含量;添加赤泥的酸化土处理系列中显著提高了叶片Mn含量,而在酸化土处理系列中显著降低了叶片Mn含量;提高了叶片Cd、Cu和Zn含量,但降低了叶片Pb含量。
赤泥的添加显著提高了土壤pH,降低了重金属离子的活性;提高了土壤速效P和速效K含量;提高了土壤细菌、真菌、放线菌数量;提高了土壤的过氧化氢酶和脲酶的活性;提高了马占相思树苗叶片叶绿素含量;抑制植物对重金属的吸收。添加赤泥的酸化土处理上马占相思树苗表现出一定的缺K症状,可能赤泥中大量Ca的存在抑制了马占相思树苗对K的吸收。