全 文 ：第 20 期
收稿日期：2015－07－29
基金项目：钦州学院人才引进基金项目（2013）；国家“十一五”科技支撑计划重点项目（2008BADA7B03）
作者简介：李素霞（1976－），女，新疆玛纳斯人，副教授，硕士，主要从事植物营养与农产品安全研究，（电话）18977734514（电子信箱）
zyclsx1122＠126．com。
第 54 卷第 20期
2015 年 10月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 54 No.20
Oct.，2015
苋菜－小白菜混作对小白菜镉与硝酸盐复合污染的影响
李素霞 1，刘云霞 2，韦司棋 3
（1．钦州学院资源与环境学院，广西 钦州 535000；2．沈阳环境科学研究院，沈阳 110016；
3．安徽海峰分析测试科技有限公司，合肥 230000）
摘要： 采用酸性黄棕壤和石灰性潮土进行连续两季盆栽试验， 研究了镉与硝酸盐复合污染条件下苋菜
（Amaranthus mangostanus L．）与小白菜［Brassica campestris L． ssp． chinensis （L．） Makino． var． commu-
nis Tsen et Lee］混作对小白菜品质及产量的影响。 结果表明，在 Cd 2．0 mg ／ kg 与 N 0．2 g ／ kg 的交互作用
下，苋菜-小白菜混作显著降低（P＜0．05）了小白菜镉与硝酸盐的含量，黄棕壤第一季、第二季及潮土第一
季、第二季收获的小白菜硝酸盐含量分别降低了 19．87％、17．31％、27．00％、32．45％；小白菜的镉含量分别
降低了 23．33％、22．58％、5．82％、7．69％。 同时，苋菜－小白菜混作也能提高小白菜的品质及产量，黄棕壤第
一季、第二季及潮土第一季、第二季与对照相比，小白菜的维生素 C 含量分别提高了 47．92％、22．66％、
29．66％、92．26％，差异均达显著水平（P＜0．05）；可溶性蛋白质含量分别提高了 27．44％、45．29％、39．50％、
50．00％，差异均达显著水平（P＜0．05）；叶绿素含量分别提高了 11．68％、19．38％、1．18％、7．47％；可溶性糖
含量分别提高了 1．34％、31．05％、321．05％、154．55％； 小白菜的产量分别提高了 2．26％、3．48％、1．89％、
19．53％。 对小白菜品质及产量而言，均有不同程度的提高，尽管有的差异不显著，但仍有提高的趋势，这
对于试验范围内的植物修复而言，均有积极意义。
关键词：苋菜（Amaranthus mangostanus L．）； 小白菜［Brassica campestris L． ssp． chinensis （L．） Makino．
var． communis Tsen et Lee］；混作；镉；硝酸盐；小白菜品质
中图分类号：S636．4；S634．3； 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）20－5073－04
DOI：10．14088 ／ j．cnki．issn0439－8114．2015．20．037
Effect of Amaranth－Chinese Cabbage Intercropping on Chinese Cabbage under
Compound Pollution of Cadmium and Nitrate Salt
LI Su－xia1，LIU Yun－xia2，WEI Si－qi3
（1． College of Resources and Enviroment， Qinzhou University， Qinzhou 535000， Guangxi， China； 2． Shenyang Academy of Environmental
Science， Shenyang 110016， China； 3． Anhui Haifeng Analysis Testing Technology Co．， Ltd．， Hefei 230000， Anhui， China）
Abstract： Using acidic yellow brown soil and fluvo－aquic soil for two consecutive quarter of pot experiment， the influence of
intercropping of amaranth （Amaranthus mangostanus L．） and Chinese cabbage （Brassica campestris L． ssp． chinensis （L．）
Makino． var． communis Tsen et Lee］ on Chinese cabbage quality and yield under compound pollution of cadmium and nitrate
salt was studied． Results showed that under 2．0 mg ／ kg Cd and 0．2 g ／ kg N， the amaranth-Chinese cabbage intercropping sig-
nificantly reduced（P＜0．05） Cd and nitrate content in Chinese cabbage， in Chinese cabbage harvest from yellow brown soil in
the first quarter， second quarter and fluvo－aquic soil in the first quarter， second quarte， nitrate content was reduced by
19．87％， 17．31％， 27．00％ and 32．45％ respectively； Cd content was reduced by 23．33％， 22．58％， 5．82％ and 7．69％ re-
spectively． At the same time， amaranth-Chinese cabbage intercropping can improve the yield and quality of Chinese cabbage，
compared with the control， from yellow brown soil in the first quarter， second quarter and fluvo－aquic soil in the first quar-
ter， second quarter， VC content was increased by 47．92％， 22．66％， 29．66％ and 92．26％， respectively， with the difference
all reached to significant （P＜0．05） level； the soluble protein content was increased by 27．44％ ， 45．29％ ， 39．50％ ， and
50．00％ respectively，（P＜0．05）， he chlorophyll content was increased by 11．68％， 19．38％， 1．18％， and 7．47％ respectively；
the soluble sugar content was increased by 1．34％， 31．05％， 321．05％， and 154．55％ respectively； the yield contents was in-
creased by 2．26％， 3．48％， 1．89％， and 19．53％ respectively． The quality and production of Chinese cabbage，was promoted to
some extent although the increase tendency was not significant for some indexes， which had positive significance for phytore-
mediation within the test scope．
Key words： amaranth （Amaranthus mangostanus L．）； Chinese cabbage ［Brassica campestris L． ssp． chinensis （L．） Makino．
var． communis Tsen et Lee］； intercropping； cadmium； nitrate salt； quality of Chinese cabbage
湖 北 农 业 科 学 2015 年
中国土壤重金属污染中， 以镉污染最为严重，
污染面积约 1．4×104 hm2［1］。同时，我国目前已成为世
界上氮肥施用量最多的国家，年施用量几乎占全世
界总用量的 30％［2］。 混作是将两种或两种以上生育
季节相近的作物按一定比例混合种植在同一块田
地上的方式，其多不分行，或在同行内混播，或在株
间点播。 混作通过不同作物的恰当组合，可提高光
能和土地利用率。 植物修复是近十多年来发展起来
治理重金属污染的新技术，该技术利用某些植物富
集重金属的特性，通过超富集植物移去土壤中的污
染元素，达到修复环境的目的［3］。该方法是否适合于
镉与硝酸盐复合污染有待进一步的试验与探讨，如
果能够如愿，将会给菜地土壤镉与硝酸盐复合污染
的治理提供科学合理的方法。
对于土壤镉污染以及硝酸盐污染的独自修复
有不少方法，但是关于镉与硝酸盐复合污染的修复
方法还鲜见，目前国内关于镉与硝酸盐复合污染修
复虽然有一定的成果，但基本局限于化学方法或物
理方法，植物修复的方法还相对未见到，因此迫切
需要发现更多新的方法，以满足镉与硝酸盐复合污
染土壤的植物修复要求。
已有文献报道美国子粒苋、红苋天星米具有较
强的镉富集能力［4］。而且笔者前期研究成果表明，红
苋对硝酸盐的富集也有较显著的效果，本研究通过
土培试验，采用苋菜（Amaranthus mangostanus L．）－
小白菜 ［Brassica campestris L． ssp． chinensis （L．）
Makino． var． communis Tsen et Lee］混作，以酸性
黄棕壤土以及石灰性潮土为试验土壤，对镉与硝酸
盐复合污染条件下小白菜品质及富集镉与硝酸盐
累积的情况进行了研究，以期为菜地土壤镉与硝酸
盐复合污染的治理提供依据。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 盆栽土壤 选用湖北省境内比较典型的黄
棕壤、潮土作盆栽试验用土，其中黄棕壤采自湖北
省武汉市新洲区的酸性黄棕壤，潮土采自新洲区的
石灰性潮土， 所用土壤样品均为 0～20 cm 未受污染
的耕作层土壤， 盆栽试验前均过 2 mm 筛， 除去杂
质。 供试土壤理化性质见表 1。
1．1．2 供试作物 参试作物为小白菜品种上海青，
种子购于湖北省武汉市新洲区种子公司；苋菜品种
天星米，种子购于四川省冕宁县农资服务站。
1．2 试验设计
盆栽用盆采用规格 20 cm×30 cm 的聚乙烯塑料
盆，内衬聚乙烯薄膜，以避免微量元素污染；每盆装
入风干且过 2 mm 筛的土壤 5．0 kg。 试验设 4 个处
理，黄棕壤和潮土每种土壤各设对照 1 个，每盆种
植小白菜 8 株， 混作处理都为每盆种植小白菜 4
株＋苋菜 3株，所有处理重复 3次，具体见表 2。
播种前底肥为 KH2PO4、K2SO4， 用量为 P2O5 0．2
g ／ kg、K2O 0．3 g ／ kg，与氮处理一起施用，所有肥料播
种前一次基施，所用肥料均为分析纯（AR）；镉按设
计量溶于蒸馏水中稀释后于播种前拌入土壤，镉的
加入量超过农田土壤镉的二级标准，氮的加入量超
过实际施氮水平。 土壤持水量保持在 60％，平衡一
周后播种，整个生育期内以蒸馏水浇灌（每次定量，
所有盆钵保持一致）， 以避免污染。 管理上及时间
苗、松土、除草及防治害虫。
在时间上， 第一季于 2013 年 3 月 20 日播种，
2013 年 5 月 10 日收获， 生长期 50 d； 第二季于
2013 年 5 月 15 日播种，2013 年 6 月 25 日收获，生
长期 40 d。
1．3 分析方法
土壤农化性质指标按照文献［5］的方法测定；
小白菜品质指标维生素 C 的含量采用 2，4－二硝基
苯肼法［6］测定、可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G－
250 法 ［6］测定、可溶性糖含量采用蒽酮比色法 ［6］测
定，小白菜硝酸盐含量采用文献［7］的方法测定，小
白菜镉含量采用文献［8］的方法测定。
1．4 数据处理
应用 DPS 统计分析软件进行数据标准化处理
和方差分析， 采用 SAS 8．1 软件 （SAS Institute，
Cary，NC） 软件进行邓肯氏新复极差法（（Duncan’s
multiple range test，DMRT）测验差异显著性。
2 结果与分析
2．1 镉与硝酸盐复合污染下苋菜－小白菜混作对小
白菜产量和品质的影响
在镉与硝酸盐复合污染条件下，黄棕壤上的苋
表 2 试验设计
处理
CK1
处理 1
CK2
处理 2
土壤类型
黄棕壤
黄棕壤
潮土
潮土
处理内容
2.0 mg/kgCd+0.2 g/kgN +小白菜 8 株
2.0 mg/kgCd+0.2 g/kgN +小白菜 4 株+苋菜 3 株
2.0 mg/kgCd+0.2 g/kgN +小白菜 8 株
2.0 mg/kgCd+0.2 g/kgN +小白菜 4 株+苋菜 3 株
表 1 供试土壤基本理化性质
土壤类型
黄棕壤
潮土
pH
4.59
7.37
有机质
g/kg
21.89
23.26
碱解氮
mg/kg
149.36
108.17
速效磷
mg/kg
5.95
29.09
速效钾
mg/kg
187.06
195.12
全镉
mg/kg
0.126
0.385
5074
第 20 期
表 3 在镉与硝酸盐复合污染下黄棕壤上的苋菜-小白菜混作对小白菜产量和品质的影响
生长季
第一季
第二季
处理
CK1
处理 1
CK1
处理 1
鲜重//g/株
3.98 a
4.07 a
4.02 a
4.16 a
叶绿素//mg/g
2.14 b
2.39 a
2.27 b
2.71 a
维生素 C//mg/100 g
55.11 b
81.52 a
74.76 b
91.70 a
可溶性蛋白//mg/kg
32.80 b
41.80 a
47.23 b
68.62 a
可溶性糖//mg/kg
98.99 a
100.32 a
121.49 b
159.21 a
注：同列里英文小写字母表示同一生长季内处理间在 P＜0.05 水平上存在差异显著性。表 4 同。
表 4 在镉与硝酸盐复合污染下潮土上的苋菜-小白菜混作对小白菜产量和品质的影响
生长季
第一季
第二季
处理
CK2
处理 2
CK2
处理 2
鲜重//g/株
4.24 a
4.32 a
4.71 b
5.63 a
叶绿素//mg/g
13.57 a
13.73 a
13.93 b
14.97 a
维生素 C//mg/100 g
33.25 b
47.27 a
24.95 b
47.97 a
可溶性蛋白//mg/g
2.38 b
3.32 a
0.64 b
0.96 a
可溶性糖//%
0.19 b
0.80 a
0.22 b
0.56 a
表 5 在镉与硝酸盐复合污染下黄棕壤上的苋菜-小白菜混作
对小白菜中的硝酸盐和镉累积的影响
生长期
第一季
第二季
项目
硝酸盐//mg/kg
镉//mg/kg
硝酸盐//mg/kg
镉//mg/kg
CK1
3 508.80 a
0.30 a
3 850.88 a
0.31 a
处理 1
2 811.55 b
0.23 b
3 184.34 b
0.24 b
注：同行里英文小写字母表示同一生长季内处理间在 P＜0.05 水
平上存在差异显著性。 表 6 同。
表 6 在镉与硝酸盐复合污染下潮土上的苋菜-小白菜混作对
小白菜中的硝酸盐和镉累积的影响
生长期
第一季
第二季
项目
硝酸盐//mg/kg
镉//mg/kg
硝酸盐//mg/kg
镉//mg/kg
CK2
3 378.93 a
2.92 a
2 411.94 a
1.04 a
处理 2
2 466.53 b
2.75 b
1 629.17 b
0.96 b
菜－小白菜混作对小白菜产量和品质的影响情况见
表 3。 从表 3 可见，与对照相比，在第一季中，小白
菜－苋菜混作能够显著提高（P＜0．05）小白菜的叶绿
素、 维生素 C、 可溶性蛋白的含量， 分别提高了
11．68％、47．92％、27．44％；但对于小白菜的产量（每
株鲜重）、以及可溶性糖含量的影响差异不显著（P＞
0．05）， 只有提高的趋势 ， 分别提高了 2．26％和
1．34％。 在第二季中，小白菜－苋菜混作能够显著提
高（P＜0．05）小白菜的叶绿素、维生素 C、可溶性蛋
白、可溶性糖的含量，分别提高了 19．38％、22．66％、
45．29％、31．05％，但是小白菜－苋菜的混作仍然对小
白菜产量的影响差异不显著（P＞0．05），也是只有提
高的趋势，提高了3．48％。
在镉与硝酸盐复合污染条件下，潮土上的苋菜－
小白菜混作对小白菜产量和品质的影响情况见表
4。 从表 4 可见，与对照相比，在第一季中，小白菜－
苋菜混作能够显著提高（P＜0．05）小白菜的维生素
C、可溶性蛋白、可溶性糖的含量，分别提高了42．17％、
39．50％、321．05％；对于小白菜的产量以及叶绿素含
量的影响差异不显著（P＞0．05），但有提高的趋势，分
别提高了 1．89％和 1．18％。 在第二季中，小白菜－苋
菜混作能够显著提高（P＜0．05）小白菜的产量、叶绿
素、维生素 C、可溶性蛋白、可溶性糖的含量，分别提
高了 19．53％、7．47％、92．26％、50．00％、154．55％。
2．2 镉与硝酸盐复合污染下苋菜－小白菜混作对小
白菜中的镉与硝酸盐含量的影响
在镉与硝酸盐复合污染条件下，黄棕壤上的苋
菜－小白菜混作对小白菜中的镉与硝酸盐含量的影
响情况见表 5，潮土上的苋菜－小白菜混作对小白菜
中的镉与硝酸盐含量的影响情况见表 6。 从表 5、表
6 可见，无论是第一季、还是第二季，无论是小白菜
的镉含量、还是小白菜的硝酸盐含量，无论是黄棕
壤、还是潮土，苋菜－小白菜混作均能显著降低（P＜
0．05） 小白菜中镉与硝酸盐的含量。 在黄棕壤第一
季、第二季及潮土第一季、第二季，对于小白菜中硝
酸盐含量而言， 在苋菜－小白菜混作后含量分别降
低了 19．87％、17．31％、27．00％、32．45％；对于小白菜
中镉含量而言， 在苋菜－小白菜混作后含量分别降
低了 23．33％、22．58％、5．82％、7．69％。
3 小结与讨论
试验结果表明， 苋菜－小白菜混作能够改善
小白菜的品质 ， 且对小白菜产量也有提高的趋
势，如小白菜的维生素 C 含量分别提高了 47．92％、
22．66％、42．17％、92．26％， 差异均达显著水平 （P＜
0．05）；可溶性蛋白含量分别提高了 27．44％、45．29％、
李素霞等：苋菜－小白菜混作对小白菜镉与硝酸盐复合污染的影响 5075
湖 北 农 业 科 学 2015 年
成员喻俊、雷晶、张敏、郑杰、刘强等在项目设计实施中给予
了大力支持与帮助，在此一并表示感谢。
参考文献：
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（责任编辑 王 珞）
（上接第 5072页）
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39．50％、50．00％，差异均达显著水平（P＜0．05）；叶绿
素含量分别提高了 11．68％、19．38％、1．18％、7．47％；
可溶性糖含量分别提高了 1．34％、31．05％、321．05％、
154．55％；小白菜的产量分别提高了 2．26％、3．48％、
1．89％、19．53％。 同时显著降低了小白菜中镉与硝酸
盐的含量；在 Cd 2．0 mg ／ kg 与 N 0．2 g ／ kg 的交互作
用下，苋菜－小白菜混作显著降低（P＜0．05）了小白菜
镉与硝酸盐的含量，黄棕壤第一季、第二季及潮土
第一季、第二季收获的小白菜硝酸盐含量分别降低
了 19．87％、17．31％、27．00％、32．45％；小白菜镉的含
量分别降低了 23．33％、22．58％、5．82％、7．69％。 说明
在菜地土壤镉与硝酸盐复合污染下， 苋菜－小白菜
混作对改善小白菜品质有显著的影响， 反映出苋
菜－小白菜混作过程中苋菜对镉的吸收量较大并且
比较主动，同时，从各自的长势来讲，苋菜同期的植
株较大，枝叶也比较茂盛，吸收镉与硝酸盐的量也
较大，对小白菜而言，像是在被净化的环境中生长，
使得小白菜的品质较好。
范洪黎等 ［4］研究表明，天星米苋菜在土壤 Cd
投入浓度为 25 mg ／ kg 条件下，其地上部的镉含量最
大可达 212 mg ／ kg， 超过 100 mg ／ kg 的临界含量标
准；总生物量、地上部生物量没有显著降低，对 Cd
有较强的耐性；富集系数最大，为 8．5，远大于 1 的
标准，说明苋菜天星米是镉超富集植物品种。 因此，
采用天星米苋菜与小白菜混作，苋菜能够显著吸收
土壤中的镉，其效果显著，同时，由于苋菜与小白菜
相比，植株较大，吸氮能力也比较强，对缓冲小白菜
硝酸盐的积累也有一定的积极意义。
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（责任编辑 王 珞）
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