【摘 要】
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我国鸡饲养量已占世界总量的24%,鸡饲料添加剂中高含量的Cu和Zn随鸡粪排出体外,鸡粪作为优良的有机肥大量施用于菜园土壤,会导致土壤和蔬菜中重金属Cu和Zn的含量过高,进而通
【机 构】
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中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室,中国科学院研究生院资源与环境学院
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我国鸡饲养量已占世界总量的24%,鸡饲料添加剂中高含量的Cu和Zn随鸡粪排出体外,鸡粪作为优良的有机肥大量施用于菜园土壤,会导致土壤和蔬菜中重金属Cu和Zn的含量过高,进而通过食物链影响动物和人类健康。研究含高Cu和高Zn的鸡粪施入土壤后典型蔬菜对Cu和Zn的富集和转运,对于阐明鸡粪中Cu和Zn的土壤环境行为和蔬菜的健康风险具有重要的科学价值,同时可为蔬菜安全生产提供参考。以Cu和Zn浓度分别为1137.3 mg/kg和1503.4 mg/kg的鸡粪堆肥作为实验材料,设置5个鸡粪施用处理,即11、22、44、89 g/kg和222 g/kg,相当于25、50、100、200 t/hm2和500 t/hm2,以不施鸡粪处理为对照。通过小白菜盆栽实验,研究了施用鸡粪对土壤与小白菜中Cu和Zn的影响。结果表明:土壤全Cu和全Zn含量范围分别为58.6—203.4 mg/kg和78.1—431.6 mg/kg;EDTA-Cu为12.7—119.8 mg/kg,EDTA-Zn为15.6—215.1 mg/kg。鸡粪施用量大于50 t/hm2时,土壤中Cu和Zn全量均较对照显著提高。小白菜地上、地下部以及整株Cu和Zn的含量都随鸡粪施用量的增加而提高,且地下部Cu、Zn的含量均高于地上部,同时小白菜各部分Zn的含量都高于Cu。鸡粪施用量大于100 t/hm2处理的小白菜地上部Cu含量显著高于对照处理,但是各处理小白菜中地上部的Zn含量与对照相比,均无显著性差异。施鸡粪量为大于50 t/hm2时,地下部分Cu含量较对照显著增加,而施鸡粪量大于100 t/hm2时,地下部分Zn含量显著增加。土壤有效态的Cu(EDTA-Cu)与植物各部分吸收Cu的相关性较好,但土壤有效态的Zn(EDTA-Zn)与植物各部分吸收Zn的相关性较差。随着鸡粪施用量的增加,小白菜对土壤中Cu的富集系数由11%增加到15%,对Zn富集系数却由47%下降到19%,小白菜对Cu和Zn的转运系数分别下降36%和51%。小白菜地上、地下部及整株的Zn/Cu都随鸡粪施用量的增加而减小,说明小白菜对Cu、Zn吸收转运能力的差异随着鸡粪施用量的增加而下降。
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