土壤-植物系統(tǒng)中鎘磷交互作用研究.pdf

1、土壤一植物系統(tǒng)中鎘磷交互作用研究研究生：徐祥英指導(dǎo)教師：謝德體教授魏朝富研究員摘要f交互作用普遍存在于土壤和植物中，當一個因素對試驗指標的效應(yīng)與另一個因素有關(guān)時，就稱它們之間存在交互作用，交互作用可分拮抗作用和協(xié)同作用兩種拮抗作用是指兩個或多個因素結(jié)合的效應(yīng)小于它們各自單獨效應(yīng)之和，即一個因素的存在抑制或拮抗另一個因素對試驗指標的效應(yīng)，協(xié)同作用則是兩個或多個因素結(jié)合的的效應(yīng)大于各自單獨效應(yīng)之和，即一個因素的存在促進另一個因素對試驗指標的

2、效應(yīng)交互作用對土壤圈中物質(zhì)循環(huán)有重要影響，對維護環(huán)境物質(zhì)生態(tài)平衡，消除污染物對土壤、植物乃至人類毒害等也有重要意義鎘是環(huán)境中的一種劇毒重金屬元素，其在土壤中的本底值較低(001mg／kg一2mg／kg)，平均值為035mg／kg，富鎘土壤只出現(xiàn)于人類生活區(qū)或含鎘礦物帶鎘對動物有很強的毒性作用，二十世紀六十年代發(fā)生在日本富山縣神通川流域的“骨痛病”，就是由于人們食用了含鎘量高的鎘米而造成骨骼軟化，直至死亡，給人類帶來了極大的危害，成為震驚

3、世界的“八大公害”事件之一由此也引起了科學(xué)工作者對鎘的高度重視，對其開展了廣泛深人的研究土壤中鎘污染主要來源于廢水、廢氣、廢渣及污泥的使用有色金屬冶煉廠冶煉含鎘礦物排放的煙塵含鎘量高達2300mg／kg，金屬濕法冶煉排放的廢水含鎘也達幾個mg／L，冶煉金屬后的礦渣在堆放中也會釋放出鎘離子此外，污水灌溉也是鎘污染的重要原因，據(jù)統(tǒng)計，我國污水灌溉面積已達130多萬hm2，估計由于污水灌溉而使農(nóng)田受到重金屬污染的面積占污灌區(qū)總面積的2％一5％

4、，其中又以鎘、汞最嚴重磷是植物生長發(fā)育所必需的大量營養(yǎng)元素之一，它不僅是植物體內(nèi)許多重要化合物的組分，而且還以多種途徑參與植物體內(nèi)的各種代謝過程，在人類賴以生存的土壤一植物一動物生態(tài)系統(tǒng)中起著不可替代的作用早在19世紀初期，李比希就堅持施用磷肥，后來Sprengle又將磷最終確定為植物的必需營養(yǎng)元素，由此以來，磷在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位日益突出，農(nóng)作物的大幅增產(chǎn)總是伴隨著磷肥消化，鉬銻抗比色法其它項目的測定采用常規(guī)方法鎘的形態(tài)試驗是在Tess

5、ire法的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究報告，按以下方法進行交換態(tài)用lM的瓶西h(pH=7O)提取，碳酸鹽態(tài)用1M的NahC(pH=50)提取，鐵錳結(jié)合態(tài)用O塒的NH2()H丑c1(pH=20)提取，有機結(jié)合態(tài)用H202(pH=20)處理后，用1M的MgClz(pH=7O)提取(同交換態(tài))，殘渣態(tài)用HN03_HCl—HCl04消煮后測定?，F(xiàn)將各部分試驗結(jié)果概述如下：1鎘磷交互作用對植物生長的影響①第一季萵苣盆栽試驗表明，低濃度鎘(1mg／kg)

6、對萵苣生長有促進作用，若以作物減產(chǎn)10％時鎘處理濃度為作物受害的臨界濃度，則不施磷時為3mg／kg，施50mg／kg磷時為5mg／kg，施100mg／kg磷時為lOmg／kg，施200mg／kg磷時為5mg／kg，表明磷的添加可減輕鎘毒害，使其臨界濃度上升生物量的極差分析發(fā)現(xiàn)，施lOOmg／kg磷的處理能獲得最大物量，說明磷濃度過高、過低都不能較好地發(fā)揮作用。②空心菜盆栽試驗表明，三種土壤中空心菜在紅石骨子土上生物量最低，說明此種土壤環(huán)

7、境不適宜空心菜的生長從生物量的直觀分析表中可以發(fā)現(xiàn)，土壤因子對生物量的影響權(quán)重為50％，外加磷的權(quán)重為27％，外加鎘的權(quán)重為23％，表明土壤因子是影響生物量的重要因子從鎘磷交互作用對空心菜生物量的影響上看，不加磷時，5mg／kg的鎘處理濃度已對植物生長產(chǎn)生阻礙作用，但施磷后，lOmg／kg的鎘處理濃度對植物生長也沒有危害，表明施磷后，提高了鎘的臨界濃度，使其對植物的毒害減小。③第三季萵苣盆栽試驗表明，三種土壤中萵苣在半砂半泥上生長最好，

8、紫黃泥上次之，紅石骨子上最差。在剔除土壤因子后，鎘磷交互作用對生物量的影響權(quán)重約為10％。萵苣生長期間觀察發(fā)現(xiàn)，在施5mg／kg鎘的處理中，紫黃泥上生長的萵苣表現(xiàn)出葉緣發(fā)黃、呈燒灼狀的情況，而半砂半泥、紅石骨子土上未發(fā)現(xiàn)，在施鎘30mg／kg的處理中，紫黃泥上萵苣長得較矮小，葉片發(fā)黃的范圍更大，在紅石骨子土上萵苣也出現(xiàn)葉片發(fā)黃，但半砂半泥上萵苣仍未見發(fā)黃，這與外加鎘在紫黃泥、紅石骨子土、半砂半泥上對生物量影響的權(quán)重為38％、31％，27