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农业环境科学学报 ##$%&’<(ON)ZVN+G
%&’()*+ &, -.(&/0)12(&)34)5 6724)74
土壤 /D污染对青菜和蕹菜生长及 /D含量的影响
孙兆海 )*+8 郑春荣 )8 周东美 )8 杨林章 )8 陈怀满 )*<
!)= 中国科学院南京土壤研究所8 江苏 南京 +)GGGH$ += 中国科学院研究生院8 北京 )GGG
摘 要9通过温室盆栽试验8研究了草甸棕壤:红壤和灰色石灰土的人为 /D 污染对青菜和蕹菜生物量和 /D 含量的影
响; 结果表明8 红壤加入 /D 浓度为 G=U:)=G:<=G:U=G 63#Q3V)时8 青菜地上部分的生物量与对照相比分别降低了 )
H)T8而添加浓度为 U=G 和 )G=G 63#Q3V)时则分别降低了 [
种土壤中的顺序为9灰色石灰土)草甸棕壤)红壤; 在试验条件下8以国家食品卫生标准为依据:以青菜为指示植物计算
得到的 < 种土壤 /D 的表观临界含量分别为9以总 /D 计算9草甸棕壤为 G=<< 63#Q3V)8红壤为 G=G[[ 63#Q3V)8灰色石灰土
为 G=ZG 63#Q3V)$以 5\]9 提取态 /D 计算9草甸棕壤为 G=)< 63#Q3V)8红壤为 G=G)+ 63#Q3V)8灰色石灰土为 G=<< 63#Q3V);
关键词9青菜$ 蕹菜$ /D$ 土壤污染临界值
中图分类号9^UG<=+<) 文献标识码9* 文章编号9+,-.#&/’##$0#<.GN)ZVGN
收稿日期9##N.#K.+Z
基金项目9国家重点基础发现规划项目!+GG+/JN)GHGH$科技部社会
公益研究专项资金项目!+GG)5>9)GG++
作者简介9孙兆海!)KZH<8男8硕士研究生8主要从事生态与环境保护
的研究工作;
联 系 人9陈怀满 -V6&(BO%6C%71_(??&?=&C=C1
/D 是毒性最强的重金属元素之一8 在自然界普
遍存在; /D不是植物必需的元素8过量的 /D 会影响
植物的生长8并可在植物体内积累 ‘):+a8再通过食物链
进入人体8严重危害人体健康; 土壤是植物 /D 的主
要来源8近年来由于人类活动导致了一些地区农田土
壤受到不同程度的 /D 污染8 粮食和蔬菜的污染问题
也逐渐突出‘
引起人们的足够重视; 不同品种的蔬菜对重金属的
积累能力不同8 一般叶菜类大于根茎类和瓜果类蔬
菜 ‘Z:Ha; 植物对 /D 的吸收不仅与其种类有关8还受到
!#年 ! 月孙兆海等!土壤 # 污染对青菜和蕹菜生长及 # 含量的影响
土壤中 #的含量和土壤基本性质等的明显影响$%&’(#
本研究通过温室盆栽试验研究了 ) 种理化性质
不同的人为 # 污染土壤对青菜和蕹菜生长及吸收
# 的影响$计算了 ) 种土壤的表观临界含量$可为蔬
菜基地的土壤健康质量的保护提供依据#
& 材料与方法
&*& 供试材料和盆栽试验
供试土壤为草甸棕壤%红壤和灰色石灰土$分别
采自辽宁湖北和广西$土壤基本性质已如前述$&&(& 供
试蔬菜品种为青菜+!#$$%&’ &(%)*)$%$,’四月慢(%蕹菜
++,-.-*’ ’/0’1%&’,种子由南京市蔬菜研究所提供#
盆栽试验采用塑料盆钵$将土壤自然风干$剔除
石块和植物根茎$压碎’-& ./($混匀$每盆装土 0 12$
加入 3 和 4 肥作底肥$用量均为 ’*56 2)127&土’尿素
’*60 2)127&土*8954:0&*&’ 2)127&土(& 土壤中添加的
#化合物为 #;5)5*695:$添加浓度+以 # 计,为!’
’*6&*’)*’6*’&’*’ /2)127&土$每个处理 ) 个重复&
先将土壤与肥料’水溶液(混和$一周后与 #’#;5
水溶液(混匀$加水至田间持水量的 !’<$放置平衡$
平衡期间定期加水维持含水量& 平衡一个月后$在每
盆中直播 &6 粒种子$在出苗整齐长势良好后定植$
根据长势和不同生长期分析的需要分别在播种后
)’0=>6 # 取样$每次每盆取相同的株数$取样时轻
轻将青菜连根拔起$将地上部分和根系分开*第 ) 次
取样后每盆还有 )株青菜$播种后 &50 # 收取地上部
分$称鲜重’用于计算生物量(& 在青菜生长期间追肥
一次$ 每盆加入肥料量为 ’*& 283:)和 ’*& 28954:0$
用水溶解后洒施&青菜收获一个月后在盆钵中继续种
植蕹菜$待其出苗整齐长势良好后定植$生长两个半
月收取地上部分$称鲜重& 所有植株样品均用去离子
水洗净$>’ $烘干$粉碎$分析 #的含量&
&*5 分析方法
土壤可提取态 # 采用 ’*’’6 /?;)@7& AB4C 溶液
’D9>*)(提取$植株样品用 93:)79;:0消化$原子吸
收分光光度计’9EFG.HE&=’7=’(测定&其余采用常规方
法测定$&5(&
5 结果与讨论
5*& 土壤 #污染对青菜和蕹菜生物量的影响
5*&*& 土壤 #污染对青菜生物量的影响
由于土壤性质的差异$) 种土壤 # 污染对青菜
生物量的影响不同’表 &(& 草甸棕壤和灰色石灰土中
的青菜没有受害症状$而在红壤中青菜生长受到了明
显的抑制$主要症状为植株矮小$叶片发黄边缘卷曲
等$在 #浓度为 ’*6&*’)*’6*’ /2)127&时地上部分
的生物量分别比对照降低了 &)<&6<56<和 %&<$
加入 # 浓度为 &’ /2)127&时青菜出芽后干枯死亡&
草甸棕壤添加 # 对青菜的生长有刺激作用$与对照
相比$各处理地上部分的生物量都有所增加$因而从
表观上并不能发现 # 污染的明显症状$体现了该土
壤 # 污染的隐蔽性和危害性& 灰色石灰土添加 #
浓度不高于 6 /2)127&时青菜地上部分的生物量与对
照相比有显著增加$如在加入 #浓度为 ’*6 和 6 /2)
127&时地上部分生物量分别增加了 &=<和 5)<$在加
入 #浓度为 &’ /2)127&时与对照无显著差异&
5*&*5 土壤 #污染对蕹菜生物量的影响
在草甸棕壤和灰色石灰土中$蕹菜在生长过程中
没有观察到受害症状$ 在红壤中添加 # 浓度较低
’!)*’ /2)127&(时$与对照相比蕹菜生长情况更好$
而在 # 浓度较高’6*’&’*’ /2)127&(时$蕹菜植株矮
小$叶片发黄$生长受到抑制’表 &($如在 # 浓度为
’*6&*’)*’ /2)127&时蕹菜地上部分的生物量分别比
对照增加了 5&/2)127&和 &’*’ /2)127&时$蕹菜地上部分的生物量显
著下降$分别比对照降低了 !)<和 =!<& 随着草甸棕
0&=
第 ! 卷第 !期 农 业 环 境 科 学 学 报
壤和灰色石灰土 # 浓度的增加!蕹菜地上部分的生
物量有降低的趋势!但统计分析表明处理间无显著性
差异 从青菜和蕹菜的生长状况和生物量的比较来
看!蕹菜比青菜对 #的耐受能力要强一些
$%$ 土壤 #污染对青菜和蕹菜吸收 #的影响
从图 & 可以看出! 随着土壤中 # 浓度的增加!
青菜地上部分的 # 含量有明显的提高!在 ! 种土壤
中均表现出相同的趋势已有研究结果表明’&!#&()!植物
吸收重金属的量与土壤中重金属的污染程度有很大
关系!总体表现为污染程度越高!植物吸收量越多
在相同的处理浓度下!青菜地上部分的 # 含量
在 ! 种土壤中的顺序为$ 灰色石灰土#草甸棕壤#红
壤%图 $&!这与土壤的基本理化性质有关 在相同的
处理浓度下!红壤中的青菜地上部分的 # 含量显著
高于草甸棕壤和灰色石灰土! 如在添加 # 浓度为 !
*+’,+-&时!草甸棕壤和灰色石灰土青菜地上部分 #
含量分别为 .%/$ 和 .%$0 *+’,+-&! 而红壤则为 1%2.
*+’,+-&!这是因为草甸棕壤和灰色石灰土的 34 值明
显高于红壤!34的升高会引起土壤吸附 #能力的增
强!吸附量增加’&1)!#的生物有效性降低
相同条件下!青菜在不同生长期对 # 的积累量
不同%图 $&随着土壤 #浓度的增加!青菜在不同生
长期地上部分的 #含量均增加 在灰色石灰土的所
有处理中! 青菜在 !. # 时地上部分的 # 含量最高!
&$( #时含量最低随着生长期的延长!青菜地上部分
的 # 含量有逐渐降低的趋势!这可能是与青菜后期
生长加快而产生了稀释效应有关在草甸棕壤除对照
和土壤添加 # 浓度为 &%. *+’,+-&外的其余处理中!
青菜地上部分的 #含量也是在 !. # 时最高在红壤
中!当加入 # 浓度不高于 ! *+’,+-&时!地上部分的
# 含量 (0 # 时最高! 然后随生长期延长而下降!这
可能是因为红壤 34较低!青菜在播种 (0 # 时依然生
长缓慢!而随后生长速度加快的缘故 4%5678 等的研
究结果表明!在 # 污染土壤中生长的 !#$$%&’ (’)*$
+,(#)*$ 的 # 含量随着生长期的延长而下降 ’&()!说明
植物的生长期对植物积累 #有重要的影响
蕹菜的 # 含量与青菜表现出的趋势基本相同
%图 !&! 随着 # 添加浓度的增加! 蕹菜地上部分的
#含量也有所增加(同时亦明显受土壤性质的影响
$%! 土壤 #表观临界含量的计算
研究表明! 随着土壤中添加 #量的增加!9:;<
提取的 # 量也随着增加! 土壤添加 # 与 9:;< 提
取 # 量有较好的相关性%草甸棕壤 =.%222!红壤 =
.%22>!灰色石灰土 =.%220? (=&0& 青菜地上部分的
#含量与土壤总 #和可提取态 #的相关方程如表
$ 所示 由此以国家食品卫生标准 %蔬菜 # 含量!
.%.1 *+’,+-&!鲜重&为依据#以青菜为指示作物!计算
出的土壤 #的表观临界含量%表 $&分别为$
图 & 土壤中 # 对青菜地上部分%鲜重@吸收 # 的影响
AB+CD6 & # EF8E68GDHGBF8 FI J7FFGJKAL@ FI -’$$%&’ &.%(/($%$ HJ
HII6E6# MN H##BGBF8 FI # B8 JFBOJ
图 $ 土壤中 # 对青菜不同生长期地上部分%鲜重&吸收 # 的影响
AB+CD6 $ PII6EGJ FI # B8 JFBOJ F8 # EF8E68GDHGBF8 FI J7FFGJ FI -#$$%&# &.%(/($%$ %AL&B8 #BII6D68G +DFQG7 JGH+6
(&2
!#年 ! 月孙兆海等!土壤 # 污染对青菜和蕹菜生长及 # 含量的影响
以总 #计算!草甸棕壤 $%&& ’()(*+#红壤 $%$!!
’()(*+$ 灰色石灰土 $%,$ ’(%)(*+& 以提取态 # 计
算!草甸棕壤 $%+& ’(%)(*+$红壤 $%$+- ’(%)(*+$灰色
石灰土 $%&& ’(%)(*+’
& 小结
(+)随着 # 污染程度的增加$在红壤中青菜地
上部分的生物量显著降低$ 在加入 # 浓度为 $%.*
+%$*&%$*.%$ ’(%)(*+时$ 青菜地上部分的生物量分别
比对照降低了 +&/*+./*-./和 0+/&蕹菜地上部分
的生物量在加入低浓度 #(!&%$ ’(%)(*+)时增加$在
# 浓度为 .%$ 和 +$%$ ’(%)(*+时显著下降$分别比对
照降低了 !&/和 1!/’ 蕹菜地上部分的生物量随草
甸棕壤和灰色石灰土 #含量的增加差异不显著’
(-)青菜和蕹菜地上部分的 # 含量随着土壤 #
浓度的增加而增加’ 在土壤添加 #相同浓度的条件
下$青菜和蕹菜地上部分的 # 含量在 & 种土壤中的
顺序为!灰色石灰土$草甸棕壤$红壤’
(&)在试验条件下$以国家食品卫生标准为依据*
以青菜为指示植物所计算出的土壤 # 的表观临界
含量分别为!以总 #计算!草甸棕壤为 $%&& ’(%)(*+$
红壤为 $%$!! ’(%)(*+$灰色石灰土为 $%,$ ’(%)(*+&以
2345 提取态 # 计算! 草甸棕壤为 $%+& ’(%)(*+$红
壤为 $%$+- ’(%)(*+$灰色石灰土为 $%&& ’(%)(*+’
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图 & 土壤中 # 对蕹菜地上部分(鲜重)吸收 # 的影响
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