不同土壤条件下镉对蔬菜的毒害效应研究

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本文通过土培试验,以镉敏感植物为生态受体,研究12种土壤上镉对植物的毒害效应以及影响镉对蔬菜毒害临界值的关键土壤学因素、并比较不同生长效应指标镉毒害临界值以及镉毒害临界值不同表达方式的差异性,为选用适合的镉毒害生长效应指标、镉毒害临界值的表达方式以及建立区域性土壤重金属环境基准值提供依据。主要结果如下:1、以小白菜和番茄各项生长指标降低10%为依据,推算出土壤镉对蔬菜的毒害临界值(EC10)。基于土壤有效镉(0.1mol·L-1CaCl2)表示的小白菜幼苗地上部鲜重、株高、地下部鲜重、根长的EC10分别介于0.01~0.24mg·kg-1、0.04~18.50mg·kg-1、0.02~1.76mg·kg-1、0.11~9.18mg·kg-1,代表了不同土壤之间24、462.5、88、83.5倍的差异。以镉全量表示的番茄幼苗的地上部鲜重、株高、地下部鲜重、根长的EC10分别介于0.04~1.32mg·kg、0.11~4.19mg·kg-1、0.01~0.77mg·kg-1、0.05~46.71mg·kg-1,分别代表了以镉全量表示的番茄幼苗的地上部鲜重、株高、地下部鲜重、根长的EC10在供试土壤上33、38.09、77、934倍的差异。同一土壤不同生长效应指标的EC10存在差异,通过比较发现小白菜幼苗的地上鲜重、番茄幼苗的地下部鲜重较其他生长指标较适宜用来表示镉毒害效应的测试指标。2、以镉全量(全量基)、0.1mol·L-1的CaCl2·2H2O浸提的有效镉(CaCl2基)、DTPA浸提的有效镉(DTPA基)、水浸提的水溶态镉(水溶态基)表示的镉对小白菜幼苗、番茄幼苗的毒害临界值均存在较大的差异。大多数土壤上同一生长效应指标的EC10大小顺序为全量基>DTPA基>CaCl2基>水溶态基。且以土壤有效镉(CaCl2提取、DTPA提取)表示的EC10的变异小于以全量镉和水溶态镉表示的EC10。3、土壤的5种理化性状指标与土壤全量基、有效态基(分别用0.1mol·L-1CaCl2、DTPA、水提取)小白菜、番茄各项生长指标的EC10进行单因素和双变量回归分析表明:土壤性状与小白菜幼苗各项生长指标的EC10均无显著性相关性,而游离氧化铁与番茄幼苗地上部鲜重的EC10(水溶态镉)具有显著的曲线正相关,有机质是影响番茄幼苗根长EC10变化的重要土壤学因素。
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