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本试验为重金属污染土壤原位修复试验,试验田位于湖北省大冶市庙宇垴村杨家湾蔬菜生产基地,基地土壤铜、镉含量均超标,其中铜属轻度污染,镉属重度污染。试验选取当地常种蔬菜——生菜为供试植物,评价了土壤中施用稻草秸秆(5.2t ha-1、10.3 t ha-1和23.2 t ha-1)和表面展示工程菌(X4/pIM)对生菜生长、品质指标、土壤主要化学性质及土壤铜、镉形态的影响。获得的主要结果如下:1.施用稻草秸秆和工程菌能够显著促进生菜生长,但对生菜品质影响不一。秸秆处理中,生菜株高和产量分别增加6~23%和28~86%,叶绿素、维生素C和可溶性糖含量没有显著变化,硝酸盐含量增加7~34%;秸秆和工程菌联合处理中,生菜株高和产量分别增加8~20%和44~72%,叶绿素和可溶性糖含量没有显著变化,维生素C含量增加22~38%,秸秆(10.3 t ha-1)和工程菌联合处理中硝酸盐含量增加15.85%。2.施用稻草秸秆和工程菌能够显著降低生菜根系及茎叶中铜含量。秸秆处理中,生菜根系和茎叶中铜含量分别下降19~35%和18~32%;秸秆和工程菌联合处理中,生菜根系和茎叶中铜含量分别下降24~42%和33~62%。3.随着稻草秸秆施用量增加,生菜根系镉含量逐渐升高,茎叶镉含量逐渐下降。秸秆处理中,生菜根系镉含量增加1~18%,生菜茎叶镉含量降低33~55%;秸秆和工程菌联合处理中,生菜根系镉含量增加6~40%,生菜茎叶镉含量降低51~67%。4.施用稻草秸秆和工程菌能够显著增加非根际土壤pH和总有机质含量(TOM)。秸秆处理中,非根际土壤pH增加0.23~0.59个单位,总有机质含量增加24~40%;秸秆和工程菌联合处理中,非根际土壤pH增加0.43~0.66个单位,总有机质含量增加22~36%。施用稻草秸秆和工程菌对根际土壤pH和总有机质(TOM)含量均没有显著影响。秸秆处理中,根际土壤可溶性有机质(DOM)显著增加21.9~55.5%,非根际土壤没有显著变化;秸秆(5.2 t ha-1)和工程菌联合处理中,非根际土壤DOM显著增加24.2%,根际土壤降低17.3%,其它处理没有显著变化。5.随着稻草秸秆施用量的增加,土壤细粒径(50~200μm)颗粒状有机物(POM)含量逐渐降低,粗粒径(200~2000μm)POM含量逐渐增加。秸秆(23.2 t ha-1)处理中土壤粗粒径POM含量显著增加;秸秆(10.3 t ha-1)和工程菌联合处理后,细粒径和粗粒径POM含量均显著高于秸秆处理。6.施用稻草秸秆和工程菌后,土壤粗粒径(200~2000μm)和细粒径(50~200μm)POM结合铜、镉的量均显著增加。秸秆和工程菌联合处理中土壤细粒径POM结合铜、镉的量分别比秸秆处理增加25~135%和61~88%,粗粒径POM结合铜、镉的量分别比秸秆处理增加81~133%和87~97%。施用秸秆和工程菌后,土壤粗粒径POM结合铜、镉的量均显著高于细粒径。7.稻草秸秆和工程菌的施用促进了土壤中水溶态/交换态铜、镉向有机结合态或弱晶型铁结合态的转化。秸秆和工程菌处理后,根际和非根际土壤水溶态/交换态镉含量下降3~18%,弱晶型铁结合态镉含量显著增加;非根际土壤中水溶态/交换态铜含量下降40~54%,有机结合态增加11~27%,根际土壤铜形态没有显著变化。总之,施用稻草秸秆和工程菌对土壤中重金属有钝化的作用,能够显著降低生菜中铜、镉的含量,且随着稻草施用量的增加,降低效果越显著。