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摘要：本实验采用盆栽实验方法，在添加外源Cd条件下，分别种植印度芥菜、紫花苜蓿和印度芥菜-紫花苜蓿间作。研究在Cd污染土壤上，印度芥菜-苜蓿间作对苜蓿体内Cd含量的影响以及印度芥菜对重金属Cd的累积作用。
关键词：印度芥菜；苜蓿；间作；Cd含量
中图分类号：F205文献标识码：A文章编号：
Abstract: The test method used pot, the foreign source added Cd , planting Brassica juncea ,Medicago sativa and Brassica juncea-Medicago sativa respectively. It is a study for the Cd absorption capacity of Medicago sativa and Cd accumulation of Brassica juncea under different tillage methods,especially intercroping. The results showed that :The Cd absorption capacity of Medicago sativa was lowered in intercroping than in single croping. And in certain range of concentration , the Cd concentration of Medicago sativa is lower than the standard of feed(Cd：0.5 mg·kg-1 GB 13078-2001);and the available Cd in soil was siginificant linearity with the Cd concentration of above-ground parts of Brassica juncea.That means Brassica juncea can still absorp Cd under intercropping.
Key words：Brassica juncea; Medicago sativa; intercropping; Cd content
引言
土壤重金属污染物主要是指Hg，Cd，Pb，Zn，Cu，Co，Se以及类金属As等，它们在土壤中不易随水淋溶，不能被微生物分解，具有明显的生物富集作用[1]。重金属污染土壤具有隐蔽性、不可逆性和长期性及后果严重性的特点[2]。。
目前我国受重金属污染的耕地面积约占耕地总面积的1/5，每年因土壤污染直接经济损失达200多亿元[3]。
在所有重金属污染中，以Cd污染最为严重。Cd是一种毒性很强的污染元素，它对植物、动物、微生物和人体产生强烈的毒害作用。人体Cd中毒会引起骨痛病，肾损伤，胃肠不适，心血功能障碍，甚至致癌[4]。所以研究土壤中Cd的污染及治理是必要的。
本实验利用超积累Cd植物印度芥菜和牧草苜蓿间作，研究在Cd污染土壤上，印度芥菜-苜蓿间作对苜蓿体内Cd含量的影响以及印度芥菜对重金属Cd的累积作用。
1 材料与方法
1.1试验材料
1.1.1供试植物
实验所用的植物为印度芥菜和紫花苜蓿。
1.1.2供试土壤
实验所用土壤采自德州市武城县农业种植园，为0-40cm的潮褐土。理化性质特征如下：
重金属Cd含量 (mg/kg) ——0.37有机质 (g/kg) ——10.89
全N (g/kg) ——0.63 碱解N (mg/kg) ——22.71
速效P (mg/kg) ——14.02 速效K (mg/kg) ——98.04
pH——7.4 ＜0.01mm物理性粘粒 ——38.78%
1.2试验方法
1.2.1试验方案
试验方案是用盆栽实验，采用Cd单因素五水平设计，即浓度梯度为0、5、10、15、20 mg·kg-1，每个浓度水平下分别设置印度芥菜单作、紫花苜蓿单作、印度芥菜紫花苜蓿间作，每个处理设三次重复。
1.2.2测定方法
植物中重金属含量的测定：采用原子吸收法测定。
土壤有效态重金属的测定：采用原子吸收法测定。
CEC（阳离子交换量）的测定：采用乙酸钠——火焰光度法测定。
其它指标采用常规分析法测定[5]。
2 结果与分析
2.1不同耕作条件下添加外源Cd对植物生物量的影响
互作可以影响植物的生长，表现为促进和抑制，促进作用是指互作中一个种通过其生理活动局部地改变环境，改变了的环境对另一个种的生长发育具有正的作用。抑制是指同种或异种的两个或更多个生物个体间，由于它们的需要或多或少地超过了当时的空间或共同资源的供应状况，从而发生对环境资源和空间的争夺，抑制是生物间互作的负作用[6]。
2.1.1 不同耕作条件下添加外源Cd对苜蓿生物量的影响
苜蓿单作时，其生物量随着土壤Cd浓度的增加有所降低。当添加浓度为5、10、15和20 mg· kg-1时，苜蓿的生物量是不添加Cd时的10.43%、7.48%、4.98%和12.57%。这说明在较高重金属Cd浓度下，苜蓿的生长是受到抑制的。但是当Cd浓度在5～15 mg·kg-1范围内变化时，苜蓿的生物量有略微的上升，从11.83g增至12.15g，增加了2.71%。这说明在该浓度范围内Cd含量的增加对苜蓿的生长有一定的促进作用。
2.1.2 不同耕作条件下添加外源Cd对印度芥菜生物量的影响
当土壤添加Cd的浓度在0-15 mg·kg-1范围内变化时，印度芥菜单作时，印度芥菜生物量呈上升的趋势；但当土壤添加Cd浓度大于15 mg·kg-1时，印度芥菜生物量明显降低。其中20 mg·kg-1时大约比15 mg·kg-1时降低了22.3%，比0mg/kg时降低了13.89%。这说明，15 mg·kg-1是一个临界值，当添加的Cd浓度不超过15 mg·kg-1时，土壤Cd浓度的升高对印度芥菜的生长有一定的促进作用，而超过这一值后，随Cd浓度的增加，印度芥菜的生长会受到一定程度的抑制。另外，这也说明印度芥菜在高浓度重金属Cd环境下能正常生长，即它对重金属污染土壤能起到一定的累积作用，该结论与前人结论一致[7]。
2.2不同耕作条件下添加外源Cd对印度芥菜地上部Cd含量的影响
印度芥菜单作时，当土壤添加Cd浓度在0 -15 mg·kg-1变化时印度芥菜吸收Cd的量是不断增加的。而从15 mg·kg-1到20 mg·kg-1时，印度芥菜地上部的吸Cd量反而呈下降的趋势，大约下降了5.15%。结合上述研究发现，在超过15 mg·kg-1时，印度芥菜的生长是受制的，所以其吸收的Cd的量也会相应减少。印度芥菜-苜蓿间作时，其地上部Cd含量随着土壤Cd浓度的增加而不断增加。
3 结论
本实验研究了不同种属印度芥菜与苜蓿间作对印度芥菜积累Cd的量的影响以及印度芥菜对土壤中重金属Cd的积累作用。间作时两者的生物量均有所降低，印度芥菜吸收Cd的量相对于单作时也有所降低，因此筛选、培育吸收能力强、生物量大、同时能吸收多种重金属元素的植物，并根据污染程度和季节的不同，改变耕作制度，调整作物品种，选择能降低土壤重金属污染的化肥，或增施能够固定重金属的有机肥等措施，来降低土壤重金属污染，具有重要的研究价值。
参考文献：
[1]王曉蓉，郭红岩，林仁漳等．污染土壤修复中应关注的几个问题．农业环境科学学报．2006，25（2）：277-280．
[2]陈怀满．我国土壤污染现状、发展趋势及其对策建议[J]．土壤学进展．1990，18（1）：53-56．
[3]晓云，我国土壤重金属污染．金属世界．2000，2：10．
[4]刘发欣，高怀友，伍钧等．Cd的食物链迁移及其污染防治对策研究农业环境科学学报．2006，25（增刊）：805-809．
[5]土壤农化常规分析法[m]．土壤化学会主编 ．北京科学出版社，1984．
[6]WhitingSN，Leake J R，Mcgrath S P，et al． Hyperaccumulation of Zn byThlaspi caerulescenscan ameliorate Zn toxicity in the rhizosphere of cocroppedThlaspi arvense[J]． Environmental Science Technology． 2001, 35（15）：3237—3241．
[7]王激清，茹淑华，苏德纯．印度芥菜和油菜互作对各自吸收土壤中难溶态Cd的影响．环境科学学报，2004，24（5）：892．
关键词：印度芥菜；苜蓿；间作；Cd含量
中图分类号：F205文献标识码：A文章编号：
Abstract: The test method used pot, the foreign source added Cd , planting Brassica juncea ,Medicago sativa and Brassica juncea-Medicago sativa respectively. It is a study for the Cd absorption capacity of Medicago sativa and Cd accumulation of Brassica juncea under different tillage methods,especially intercroping. The results showed that :The Cd absorption capacity of Medicago sativa was lowered in intercroping than in single croping. And in certain range of concentration , the Cd concentration of Medicago sativa is lower than the standard of feed(Cd：0.5 mg·kg-1 GB 13078-2001);and the available Cd in soil was siginificant linearity with the Cd concentration of above-ground parts of Brassica juncea.That means Brassica juncea can still absorp Cd under intercropping.
Key words：Brassica juncea; Medicago sativa; intercropping; Cd content
引言
土壤重金属污染物主要是指Hg，Cd，Pb，Zn，Cu，Co，Se以及类金属As等，它们在土壤中不易随水淋溶，不能被微生物分解，具有明显的生物富集作用[1]。重金属污染土壤具有隐蔽性、不可逆性和长期性及后果严重性的特点[2]。。
目前我国受重金属污染的耕地面积约占耕地总面积的1/5，每年因土壤污染直接经济损失达200多亿元[3]。
在所有重金属污染中，以Cd污染最为严重。Cd是一种毒性很强的污染元素，它对植物、动物、微生物和人体产生强烈的毒害作用。人体Cd中毒会引起骨痛病，肾损伤，胃肠不适，心血功能障碍，甚至致癌[4]。所以研究土壤中Cd的污染及治理是必要的。
本实验利用超积累Cd植物印度芥菜和牧草苜蓿间作，研究在Cd污染土壤上，印度芥菜-苜蓿间作对苜蓿体内Cd含量的影响以及印度芥菜对重金属Cd的累积作用。
1 材料与方法
1.1试验材料
1.1.1供试植物
实验所用的植物为印度芥菜和紫花苜蓿。
1.1.2供试土壤
实验所用土壤采自德州市武城县农业种植园，为0-40cm的潮褐土。理化性质特征如下：
重金属Cd含量 (mg/kg) ——0.37有机质 (g/kg) ——10.89
全N (g/kg) ——0.63 碱解N (mg/kg) ——22.71
速效P (mg/kg) ——14.02 速效K (mg/kg) ——98.04
pH——7.4 ＜0.01mm物理性粘粒 ——38.78%
1.2试验方法
1.2.1试验方案
试验方案是用盆栽实验，采用Cd单因素五水平设计，即浓度梯度为0、5、10、15、20 mg·kg-1，每个浓度水平下分别设置印度芥菜单作、紫花苜蓿单作、印度芥菜紫花苜蓿间作，每个处理设三次重复。
1.2.2测定方法
植物中重金属含量的测定：采用原子吸收法测定。
土壤有效态重金属的测定：采用原子吸收法测定。
CEC（阳离子交换量）的测定：采用乙酸钠——火焰光度法测定。
其它指标采用常规分析法测定[5]。
2 结果与分析
2.1不同耕作条件下添加外源Cd对植物生物量的影响
互作可以影响植物的生长，表现为促进和抑制，促进作用是指互作中一个种通过其生理活动局部地改变环境，改变了的环境对另一个种的生长发育具有正的作用。抑制是指同种或异种的两个或更多个生物个体间，由于它们的需要或多或少地超过了当时的空间或共同资源的供应状况，从而发生对环境资源和空间的争夺，抑制是生物间互作的负作用[6]。
2.1.1 不同耕作条件下添加外源Cd对苜蓿生物量的影响
苜蓿单作时，其生物量随着土壤Cd浓度的增加有所降低。当添加浓度为5、10、15和20 mg· kg-1时，苜蓿的生物量是不添加Cd时的10.43%、7.48%、4.98%和12.57%。这说明在较高重金属Cd浓度下，苜蓿的生长是受到抑制的。但是当Cd浓度在5～15 mg·kg-1范围内变化时，苜蓿的生物量有略微的上升，从11.83g增至12.15g，增加了2.71%。这说明在该浓度范围内Cd含量的增加对苜蓿的生长有一定的促进作用。
2.1.2 不同耕作条件下添加外源Cd对印度芥菜生物量的影响
当土壤添加Cd的浓度在0-15 mg·kg-1范围内变化时，印度芥菜单作时，印度芥菜生物量呈上升的趋势；但当土壤添加Cd浓度大于15 mg·kg-1时，印度芥菜生物量明显降低。其中20 mg·kg-1时大约比15 mg·kg-1时降低了22.3%，比0mg/kg时降低了13.89%。这说明，15 mg·kg-1是一个临界值，当添加的Cd浓度不超过15 mg·kg-1时，土壤Cd浓度的升高对印度芥菜的生长有一定的促进作用，而超过这一值后，随Cd浓度的增加，印度芥菜的生长会受到一定程度的抑制。另外，这也说明印度芥菜在高浓度重金属Cd环境下能正常生长，即它对重金属污染土壤能起到一定的累积作用，该结论与前人结论一致[7]。
2.2不同耕作条件下添加外源Cd对印度芥菜地上部Cd含量的影响
印度芥菜单作时，当土壤添加Cd浓度在0 -15 mg·kg-1变化时印度芥菜吸收Cd的量是不断增加的。而从15 mg·kg-1到20 mg·kg-1时，印度芥菜地上部的吸Cd量反而呈下降的趋势，大约下降了5.15%。结合上述研究发现，在超过15 mg·kg-1时，印度芥菜的生长是受制的，所以其吸收的Cd的量也会相应减少。印度芥菜-苜蓿间作时，其地上部Cd含量随着土壤Cd浓度的增加而不断增加。
3 结论
本实验研究了不同种属印度芥菜与苜蓿间作对印度芥菜积累Cd的量的影响以及印度芥菜对土壤中重金属Cd的积累作用。间作时两者的生物量均有所降低，印度芥菜吸收Cd的量相对于单作时也有所降低，因此筛选、培育吸收能力强、生物量大、同时能吸收多种重金属元素的植物，并根据污染程度和季节的不同，改变耕作制度，调整作物品种，选择能降低土壤重金属污染的化肥，或增施能够固定重金属的有机肥等措施，来降低土壤重金属污染，具有重要的研究价值。
参考文献：
[1]王曉蓉，郭红岩，林仁漳等．污染土壤修复中应关注的几个问题．农业环境科学学报．2006，25（2）：277-280．
[2]陈怀满．我国土壤污染现状、发展趋势及其对策建议[J]．土壤学进展．1990，18（1）：53-56．
[3]晓云，我国土壤重金属污染．金属世界．2000，2：10．
[4]刘发欣，高怀友，伍钧等．Cd的食物链迁移及其污染防治对策研究农业环境科学学报．2006，25（增刊）：805-809．
[5]土壤农化常规分析法[m]．土壤化学会主编 ．北京科学出版社，1984．
[6]WhitingSN，Leake J R，Mcgrath S P，et al． Hyperaccumulation of Zn byThlaspi caerulescenscan ameliorate Zn toxicity in the rhizosphere of cocroppedThlaspi arvense[J]． Environmental Science Technology． 2001, 35（15）：3237—3241．
[7]王激清，茹淑华，苏德纯．印度芥菜和油菜互作对各自吸收土壤中难溶态Cd的影响．环境科学学报，2004，24（5）：892．