陪伴离子对作物镉吸收的控制效果及其机理

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我国农田Cd污染面积巨大,农产品Cd超标现象严重,农田Cd污染状况亟待治理。在肥料中外源添加陪伴离子被认为是改良肥料、提高作物品质,降低作物Cd吸收的的有效方式。本研究以黄棕壤为对象,以云烟85为供试作物,研究了多种浓度陪伴离子两两复配改良有机肥对烟草Cd吸收的控制效果及其机理,得出以下结论:  1、Zn2+、Mg2+、SiO32-、SeO32-四种陪伴离子四个浓度两两复配的有机肥均能显著降低烟草上、中、下部叶片的镉含量(p<0.05),其上、中、下、茎干四部分最大降幅可达46.25%、34.74%、32.44%、27.29%。而施入不含有陪伴离子的有机肥提高了烟草对镉的吸收(p<0.05)。  2、在98个处理当中,能显著降低烟草上、中、下三部分叶片镉含量达30%以上的处理均含有SeO32-; SeO32-复配Zn2+、Mg2+对烟草干物质的量没有显著影响(p>0.05),但复配SiO32-烟叶上、中、下三部分叶片产量显著提高22.7%、13.2%、81.8%(p<0.05)。  3、与CK相比,施入不含有陪伴离子的有机肥后,土壤中的pH和CaCl2-Cd没有变化(p>0.05),土壤CEC显著提高1.26cmol/kg,而施入含有陪伴离子的有机肥后,大部分处理土壤pH没有变化,但土壤CaCl2-Cd显著降低0.154~0.244个单位(p<0.05),土壤CEC显著降低1.15~2.46cmol/kg。  4、土壤CaCl2-Cd与pH呈负相关(R2=0.155),与烟草上、中、下部叶片Cd含量呈正相关(R2=0.1906,0.2343,0.9778),表明施用含陪伴离子的有机肥不是简单通过调节土壤pH值改变土壤中Cd的有效性,而土壤CEC与土壤CaCl2-Cd呈显著的正相关(R2=0.3399),表明含有陪伴离子的有机肥可能通过降低土壤CEC的方式,降低土壤中Cd的有效性,从而减少作物对Cd的吸收。  5、与CK相比,5个优化配方烟草中部叶Zn、Mg含量显著降低(p<0.05),可能由于土壤CEC含量降低影响了作物的对Zn、Mg的吸收;5个优化配方烟草中部叶Si含量没有显著变化(p<0.05),但Se含量显著提高(p<0.05),说明Se可能是降低烟草Cd吸收的重要原因之一。  6、在烟草生产过程当中,推荐使用。
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