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Analysis on Morphology Characteristic of Heavy Metals in the Different Soil Types and Cultivation Modes

不同类型及耕种模式土壤重金属形态特征分析



全 文 :核 农 学 报摇 圆园员缘袁圆怨渊员员冤院圆员苑愿 耀 圆员愿猿
允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员源鄄园怨鄄员猿摇 接受日期院圆园员缘鄄园远鄄猿园
基金项目院湖南省烟草专卖局重大专项渊员员 原 员源粤葬 园猿冤
作者简介院赵阿娟袁女袁主要从事烟草品质研究遥 耘鄄皂葬蚤造院员远园猿缘苑怨缘远圆岳 择择援 糟燥皂
通讯作者院杨虹琦袁女袁教授袁主要从事烟草生理生态与化学研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 糟泽赠澡择岳 泽蚤灶葬援 糟燥皂
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员缘冤员员鄄圆员苑愿鄄园远
不同类型及耕种模式土壤重金属形态特征分析
赵阿娟员袁猿 摇 李宏光圆 摇 杨虹琦员 摇 段美珍猿 摇 方摇 明圆 摇 刘摇 斌员
渊员湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室袁湖南 长沙摇 源员园员圆愿曰
圆湖南省烟草公司郴州市公司袁湖南 郴州摇 源圆猿园园园曰 猿湖南省烟草公司长沙市公司袁湖南 长沙摇 源员园园员员冤
摘摇 要院为探索不同类型土壤及耕种模式条件下袁土壤重金属形态的差异及其对烟叶重金属积累的影响袁
以 缘 种类型土壤和烟叶为材料袁采用逐级提取分类法袁分析不同类型及耕作模式下土壤重金属砷尧铅尧镉
的形态及其烟叶富集系数遥 结果表明院员冤各类土壤均以残渣晶格态砷尧铅尧镉占总量的比例最高袁可交
换态占比最低曰圆 种紫砂土的砷尧铅尧镉总量均低于 圆 种红壤和水稻土遥 圆冤碱性水田紫砂土中容易被作
物吸收的可交换态及碳酸盐结合态砷较旱地紫砂土减少袁而酸性水田红壤中铁锰结合态和有机物结合
态铅及镉较旱地红壤减少遥 猿冤烟叶的砷尧铅尧镉富集系数并不与 猿 种土壤重金属总量成正比曰后茬种植
水稻的酸性红壤和水稻土烟叶的砷尧铅尧镉富集系数均低于碱性紫砂土烟叶遥 总之袁土壤砷和铅的总量
及赋存形态与烟叶重金属积累的相关性强于土壤重金属镉遥 本研究可为湖南烤烟种植区划和减少烟叶
中重金属的富集量提供科学依据遥
关键词院土壤类型曰耕种模式曰重金属曰形态曰富集系数
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员缘郾 员员援 圆员苑愿
摇 摇 经各种途径进入土壤的重金属会发生一系列理化
变化袁并以不同形态存在于土壤中遥 受不同土壤的理
化特性及重金属形态的影响袁重金属的生物有效性也
会变化咱员 原 缘暂 遥 有研究认为袁土壤 责匀 值尧有机质含量尧
粘土含量尧氧化还原电位等都会影响重金属的生物有
效性袁其中 责匀 值和有机质是影响其生物有效性的 圆
个最重要的因素咱远暂 遥 重金属的生物毒性不仅与其总
量有关袁更大程度上是由其形态分布及生物有效性所
决定袁不同形态重金属产生不同的环境效应袁并直接影
响重金属的毒性尧迁移及其在自然界的循环咱苑 原 员圆暂 遥 方
玲咱员猿暂研究表明袁污灌土壤中 孕遭 和 悦则 以残渣态为主袁
悦凿以有机物结合态和铁锰氧化物结合态为主曰罗金发
等咱员源暂研究不同 责匀值紫砂土的结果表明袁紫砂土中 悦凿
的残渣态相对含量最高袁并且酸性紫砂土可交换态 悦凿
百分比含量明显大于碱性及中性紫砂土曰阅蚤灶早 等咱员缘暂指
出袁土壤 责匀值通常被看作是主要的土壤变量袁因为它
控制重金属固相的溶解尧沉淀和络合袁以及各种重金属
的酸碱反应和吸附作用袁特别是镉的形态直接受土壤
溶液 责匀值的影响遥 虽然许多研究都涉及土壤重金属
的形态袁但未见不同类型土壤及耕作模式对重金属形
态特征影响的报道遥 由于烟草是一种蒸腾作用和矿质
元素吸收作用强的作物袁因而对重金属有较强的富集
能力遥 本文采用 栽藻泽泽蚤则 等咱员远暂对土壤重金属形态逐级
提取分类的方法袁分析了桂阳县域不同类型及耕作模
式土壤中重金属砷尧铅尧镉的形态特征和烟叶富集系
数袁以期为揭示不同类型土壤重金属形态特征及其对
作物富集重金属的影响袁减少作物对重金属吸收袁增强
农产品的安全性提供理论依据遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 土壤及烤烟样品的采集与处理
试验在郴州市桂阳县樟市镇尧银河乡尧浩塘乡等 猿
个乡镇 缘 个村进行遥 在土壤未植烟和施基肥前袁分别
采集常年栽培旱作的红壤渊简称旱地 原红壤冤和紫砂
土渊简称旱地 原紫砂土冤尧烟稻轮作渊即每年前茬种烟
愿苑员圆
摇 员员 期 不同类型及耕种模式土壤重金属形态特征分析
草袁后茬种水稻冤的红壤渊简称水田 原红壤冤和紫砂土
渊简称水田 原紫砂土冤以及烟稻轮作水稻土 缘 类土壤
样品及烟叶作为试验材料遥 每种类型及耕作模式土壤
取 猿 块耕地作为重复遥 取样采用不锈钢土钻袁按对角
线方式取 园 耀 圆园 糟皂 耕层小样点土壤袁混合均匀后用
野四分法冶取出约 圆 噪早 土样风干后粉碎袁过 圆 皂皂 尼龙
筛袁装于样品袋密闭存放备用遥 此外袁在烟草采收时袁
对应试验土壤样品采集烤烟样品袁并标记后挂杆烘烤袁
依据国家烤烟 源圆 级标准咱员苑暂 袁取其对应地块初烤中部
悦猿云等级烟叶 猿噪早袁烘干后粉碎袁过 圆 皂皂尼龙筛袁装于
样品袋密闭存放备用遥
员郾 圆摇 不同形态土壤重金属砷尧铅尧镉的提取分离方法
土壤中重金属形态参照 栽藻泽泽蚤藻则 等咱员远暂的方法进行
逐级提取分离袁每一步均做试剂空白以确保检测结果
的准确性遥
表 员摇 不同类型及耕种模式土壤各种砷形态所占土壤总砷的比例
栽葬遭造藻 员摇 孕则燥责燥则贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 粤泽 枣燥则皂泽 蚤灶 泽燥蚤造 贼赠责藻泽 葬灶凿 枣葬则皂蚤灶早 皂燥凿藻
土壤类型
杂燥蚤造 贼赠责藻
责匀值
灾葬造怎藻 燥枣 责匀
土壤总砷
栽燥贼葬造 葬则泽藻灶蚤糟
蚤灶 泽燥蚤造 辕
渊皂早窑噪早 原员 冤
可交换态
耘曾糟澡葬灶早藻葬遭造藻
泽贼葬贼藻 辕 豫
碳酸盐结合态
悦葬则遭燥灶葬贼藻
遭燥怎灶凿
泽贼葬贼藻 辕 豫
铁锰结合态
云藻 葬灶凿 酝灶
遭蚤灶凿蚤灶早
泽贼葬贼藻 辕 豫
有机物结合态
韵则早葬灶蚤糟
皂葬贼贼藻则 遭蚤灶凿蚤灶早
泽贼葬贼藻 辕 豫
残渣晶格态
砸藻泽蚤凿怎藻
造葬贼贼蚤糟藻
泽贼葬贼藻 辕 豫
富集系数
耘灶则蚤糟澡皂藻灶贼
枣葬糟贼燥则
水田 原紫砂土
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 鄄 责怎则责造藻 杂燥蚤造 愿郾 园圆 葬粤 圆圆郾 员源 遭月 园郾 园猿 糟悦 园郾 猿愿遭月 圆郾 愿缘 遭月 员远郾 源园 糟悦 苑缘郾 员远 遭月 园郾 园员远 遭月
旱地 原紫砂土
阅则赠 鄄 责怎则责造藻 泽燥蚤造 愿郾 员苑 葬粤 猿郾 怨苑 糟悦 园郾 园苑 遭月 圆郾 圆怨葬粤 员郾 园员 糟悦 苑郾 愿员 凿阅 愿猿郾 员圆 葬粤 园郾 园源愿 葬粤
水田 原红壤
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 原 则藻凿 泽燥蚤造 远郾 怨愿 遭月 猿缘郾 愿圆 葬粤 园郾 园猿 糟悦 园郾 员员糟悦 猿郾 远园 遭月 员苑郾 缘远 遭月 苑圆郾 员员遭月 园郾 园园怨 糟悦
旱地 原红壤
阅则赠 鄄 则藻凿 泽燥蚤造 缘郾 远源 糟悦 猿苑郾 远圆 葬粤 园郾 园愿 葬粤 园郾 员源糟悦 猿郾 员源 遭月 猿园郾 园远 葬粤 远员郾 猿园糟悦 园郾 园员员 遭月
水稻土
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 远郾 苑源 遭月 源园郾 员园 葬粤 园郾 园猿远 糟悦 园郾 员园糟悦 缘郾 员远 葬粤 员愿郾 愿愿 遭月 苑员郾 愿遭月 园郾 园园怨 糟悦
摇 摇 注院小写和大写字母分别在 园郾 园缘 和 园郾 园员 水平上差异显著遥 下同遥
晕燥贼藻院 栽澡藻 泽皂葬造造 葬灶凿 糟葬责蚤贼葬造 造藻贼贼藻则泽 皂藻葬灶 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 葬贼 园郾 园缘 葬灶凿 园郾 园员 造藻增藻造泽袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援 栽澡藻 泽葬皂藻 葬泽 枣燥造造燥憎蚤灶早援
员郾 猿摇 土壤及烟叶重金属砷尧铅尧镉总量的测定
土壤样品重金属砷按照 郧月 辕 栽 圆圆员园缘郾 圆 原 圆园园愿叶土
壤中总砷的测定曳方法进行检测咱员愿暂 袁所用仪器为北京
吉天 粤云杂 原怨圆园 双道原子荧光光度计曰土壤样品重金
属铅和镉按照 郧月 辕 栽 员苑员源员 原 员怨怨苑叶铅尧镉的测定 石墨
炉原子吸收分光光度法曳进行检测咱员怨暂 曰烟叶样品重金
属总砷尧铅尧镉的含量分别参照 郧月 辕 栽 缘园园怨郾 员员 原 圆园园猿
叶食品中总砷及无机砷的测定曳 咱圆园暂 尧郧月 辕 栽 缘园园怨郾 员圆 原
圆员园猿叶食品中铅的测定曳 咱圆员暂 尧郧月 辕 栽 缘园园怨郾 员缘 原 圆园园猿叶食
品中镉的测定曳 咱圆圆暂的方法进行检测袁所用仪器为日本
日立 在 原圆园园园 原子吸收分光光度计遥 烟叶富集系数为
烟叶重金属含量与土壤重金属含量之比遥
员郾 源摇 数据处理和分析
数据处理均采用 耘曾糟藻造 和 杂孕杂杂员苑郾 园 统计软件进
行方差分析和多重比较遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 不同类型及耕种模式土壤重金属砷的形态特征
分析
由表 员 可知袁不同类型及耕种模式土壤的 责匀 值尧
总砷含量及各种砷形态占土壤总砷比例以及烟叶的砷
富集系数均存在极显著差异遥 其中紫砂土的 责匀 值偏
碱性袁红壤和水稻土的 责匀值则为中性偏酸曰水稻土和
红壤的砷含量较高袁旱地紫砂土砷含量最低遥 分析结
果表明袁碱性紫砂土的碳酸盐结合态和残渣晶格态砷
占总砷的比例显著高于中性偏酸的红壤和水稻土袁但
铁锰结合态和有机物结合态占总砷的比例明显低于中
性偏酸的红壤和水稻土遥 在土壤 责匀 值相近袁但耕作
模式不同的紫砂土和红壤中袁水田紫砂土和红壤的可
交换态和碳酸盐结合态砷占总砷的比例均低于对应的
旱地紫色土和红壤曰并且碱性水田紫砂土的铁锰结合
态和有机物结合态砷占总砷的比例显著高于旱地紫砂
土遥 在土壤 责匀 值偏酸条件下袁水田红壤和水稻土的
铁锰结合态和残渣晶格态砷占总砷的比例均高于旱地
红壤袁而可交换态尧碳酸盐结合态和有机物结合态砷占
总砷的比例低于旱地红壤袁这说明在 责匀 偏酸且淹水
怨苑员圆
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
条件下袁交换态尧碳酸盐结合态和有机物结合态砷受稻
田淹水和排水的影响会有所减少咱圆猿暂 遥
从不同类型土壤及耕种模式种植烟叶的砷富集系
数看袁虽然酸性红壤和水稻土的砷总量明显高于碱性
紫砂土袁但二者烟叶的砷富集系数均小于碱性紫砂土遥
此外袁在土壤 责匀值相近条件下袁旱地烟叶的砷富集系
数均高于相对应的水田烟叶袁这说明烟叶砷富集系数
受土壤砷总量的影响较小袁受土壤 责匀 值和耕作模式
影响较大袁在土壤偏酸和烟稻复种耕作条件下袁烟叶对
土壤砷的富集能力明显下降遥
表 圆摇 不同类型及耕种模式土壤各种铅形态所占土壤总铅的比例
栽葬遭造藻 圆摇 孕则燥责燥则贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 孕遭 枣燥则皂泽 蚤灶 泽燥蚤造 贼赠责藻泽 葬灶凿 枣葬则皂蚤灶早 皂燥凿藻
土壤类型
杂燥蚤造 贼赠责藻
土壤总铅
栽燥贼葬造 造藻葬凿
蚤灶 泽燥蚤造 辕
渊皂早窑噪早 原员 冤
可交换态
耘曾糟澡葬灶早藻葬遭造藻
泽贼葬贼藻 辕 豫
碳酸盐结合态
悦葬则遭燥灶葬贼藻
遭燥怎灶凿
泽贼葬贼藻 辕 豫
铁锰结合态
云藻 葬灶凿 酝灶
遭蚤灶凿蚤灶早
泽贼葬贼藻 辕 豫
有机物结合态
韵则早葬灶蚤糟 皂葬贼贼藻则
遭蚤灶凿蚤灶早
泽贼葬贼藻 辕 豫
残渣晶格态
砸藻泽蚤凿怎藻 造葬贼贼蚤糟藻
泽贼葬贼藻 辕 豫
富集系数
耘灶则蚤糟澡皂藻灶贼
枣葬糟贼燥则
水田 原紫砂土
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 鄄 责怎则责造藻 杂燥蚤造 猿郾 缘员遭月 园郾 员怨 遭月 员园郾 缘源 葬粤 员员郾 苑苑 葬遭粤月 猿郾 怨怨 遭糟月 缘苑郾 苑缘 糟悦 园郾 员愿圆 遭月
旱地 原紫砂土
阅则赠 鄄 责怎则责造藻 泽燥蚤造 圆郾 远源遭月 园郾 员猿 遭月 员员郾 远猿 葬粤 缘郾 源圆 糟悦 员郾 愿怨糟悦 远怨郾 源猿 葬粤 园郾 圆愿怨 遭月
水田 原红壤
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 原 则藻凿 泽燥蚤造 员圆郾 远缘葬粤 园郾 员远 遭月 源郾 源猿 糟悦 员员郾 员圆 遭月 缘郾 缘猿 遭月 远源郾 远员 遭月 园郾 园缘员糟悦
旱地 原红壤
阅则赠 鄄 则藻凿 泽燥蚤造 猿郾 源愿遭月 园郾 圆怨 葬粤 猿郾 缘猿 糟悦 员猿郾 缘员 葬粤 苑郾 源苑 葬粤 远猿郾 苑员 遭月 园郾 园缘缘 糟悦
水稻土
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 圆郾 怨圆遭月 园郾 猿源 葬粤 缘郾 猿愿 遭月 员源郾 员源 葬粤 源郾 员员 遭月 远源郾 苑猿 遭月 园郾 缘员愿 葬粤
圆郾 圆摇 不同类型及耕种模式土壤重金属铅的形态特征
分析
由表 圆 可知袁不同类型及耕种模式土壤的总铅及
各种铅形态占土壤总铅比例以及烟叶的铅富集系数均
存在极显著差异遥 其中袁水田红壤的总铅含量高于其
他土类曰水稻土中可交换态和铁锰结合态铅占总铅的
比例均高于其他土类遥 碱性旱地紫砂土的可交换态尧
碳酸盐结合态和残渣晶格态铅占总铅的比例显著高于
碱性水田紫砂土袁但土壤铁锰结合态和有机结合态铅
占总铅的比例极显著低于碱性水田紫砂土遥 酸性旱地
红壤的可交换态尧铁锰结合态和有机结合态铅占总铅
的比例显著高于酸性水田红壤袁但二者碳酸盐结合态
和残渣晶格态铅占总铅的比例差异不显著遥
从不同类型土壤及耕种模式种植烟叶的铅富集系
数看袁虽然水田红壤总铅含量最高袁但其烟叶的铅富集
系数最低曰水稻土总铅含量较低袁但烟叶的铅富集系数
最高遥 这说明烟叶铅富集系数受土壤铅的总量和耕作
模式的影响较大袁同时与土壤 责匀 值密切相关袁在酸性
红壤中袁烟叶对铅的富集能力明显低于碱性紫砂土遥
圆郾 猿摇 不同类型及耕种模式土壤重金属镉的形态特征
分析
由表 猿 可知袁不同类型及耕种模式土壤的总镉及
各种镉形态占土壤总镉比例以及烟叶的镉富集系数均
存在极显著差异遥 其中以水田红壤及水稻土的总镉含
量较高袁水田紫砂土和旱地红壤的总镉含量较低曰红壤
的可交换态镉占总镉的比例极显著高于紫砂土袁紫砂
土的碳酸盐结合态镉占总镉的比例极显著高于红壤遥
在土壤 责匀值相近条件下袁水田紫砂土可交换态尧铁锰
结合态和有机结合态镉占总镉的比例高于旱地紫砂
土袁但水田红壤可交换态尧碳酸盐结合态尧铁锰结合态
和有机结合态镉占总镉的比例均低于旱地红壤遥
从不同类型土壤及耕种模式种植烟叶的镉富集系
数看袁碱性紫砂土烟叶的镉富集系数极显著高于酸性
红壤和水稻土烟叶遥 虽然水田红壤和水稻土的镉总量
高袁但其烟叶的镉富集系数很低袁说明烟叶对镉的富集
能力受土壤总镉量及耕作模式影响较小袁受土壤类型
和 责匀值影响较大袁并表现为酸性红壤和水稻土烟叶
对镉的富集能力低于碱性紫砂土遥
圆郾 源摇 土壤不同形态重金属与烟叶重金属含量相关性
分析
土壤不同形态重金属与烟叶重金属含量的相关性
分析结果表明袁烟叶砷含量与土壤铁锰结合态重金属
呈显著正相关袁与土壤碳酸盐结合态重金属呈极显著
负相关袁与土壤总砷量及其他形态重金属都呈极显著
正相关渊表 源冤遥 烟叶铅含量与土壤可交换态重金属的
相关性未达到显著水平袁与土壤碳酸盐结合态重金属
呈显著正相关袁与土壤总砷量及其他形态重金属都呈
极显著正相关遥 烟叶镉含量仅仅与碳酸盐结合态重金
园愿员圆
摇 员员 期 不同类型及耕种模式土壤重金属形态特征分析
表 猿摇 不同类型及耕种模式土壤各种镉形态所占土壤总镉的比例
栽葬遭造藻 猿摇 孕则燥责燥则贼蚤燥灶 燥枣 贼澡藻 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 悦凿 枣燥则皂泽 蚤灶 泽燥蚤造 贼赠责藻泽 葬灶凿 枣葬则皂蚤灶早 皂燥凿藻
土壤类型
杂燥蚤造 贼赠责藻
土壤总镉
栽燥贼葬造 糟葬凿皂蚤怎皂
蚤灶 泽燥蚤造 辕
渊皂早窑噪早 原员 冤
可交换态
耘曾糟澡葬灶早藻葬遭造藻
泽贼葬贼藻 辕 豫
碳酸盐结合态
悦葬则遭燥灶葬贼藻 遭燥怎灶凿
泽贼葬贼藻 辕 豫
铁锰结合态
云藻 葬灶凿 酝灶
遭蚤灶凿蚤灶早
泽贼葬贼藻 辕 豫
有机物结合态
韵则早葬灶蚤糟 皂葬贼贼藻则
遭蚤灶凿蚤灶早 泽贼葬贼藻 辕 豫
残渣晶格态
砸藻泽蚤凿怎藻
造葬贼贼蚤糟藻 泽贼葬贼藻 辕 豫
富集系数
耘灶则蚤糟澡皂藻灶贼
枣葬糟贼燥则
水田 原紫砂土
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 鄄 责怎则责造藻 杂燥蚤造 园郾 员猿猿 遭月 圆郾 圆远 糟悦 缘郾 圆远 葬粤 员苑郾 圆怨 葬粤 员园郾 缘猿 遭月 远猿郾 员远 葬粤 源郾 猿园愿 遭月
旱地 原紫砂土
阅则赠 鄄 责怎则责造藻 泽燥蚤造 园郾 圆园苑 遭月 园郾 怨苑凿阅 缘郾 猿员 葬粤 员猿郾 缘猿 糟悦 源郾 愿猿凿阅 远源郾 苑猿 葬粤 远郾 怨园愿 葬粤
水田 原红壤
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 原 则藻凿 泽燥蚤造 园郾 源圆园 葬粤 猿郾 员园 遭月 员郾 远苑 糟悦 员猿郾 缘苑 糟悦 远郾 怨园 糟悦 远猿郾 员园 葬粤 圆郾 员员怨 糟悦
旱地 原红壤
阅则赠 鄄 则藻凿 泽燥蚤造 园郾 员源园 遭月 缘郾 园园 葬粤 圆郾 员源 遭月 员缘郾 苑员 遭月 员圆郾 愿远 葬粤 缘圆郾 员源 遭月 员郾 远远源 糟悦
水稻土
孕葬凿凿赠 枣蚤藻造凿 园郾 猿远猿 葬粤 圆郾 源愿 遭月 员郾 怨猿 糟悦 员苑郾 猿远 葬粤 远郾 远员 糟悦 源远郾 愿猿 糟悦 园郾 远苑缘 凿阅
表 源摇 土壤不同形态重金属与烟叶重金属含量的相关性分析
栽葬遭造藻 源摇 悦燥则则藻造葬贼蚤燥灶 葬灶葬造赠泽蚤泽 遭藻贼憎藻藻灶 贼澡藻 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 澡藻葬增赠 皂藻贼葬造泽 枣燥则皂泽 燥枣 泽燥蚤造 葬灶凿 贼澡藻 澡藻葬增赠 皂藻贼葬造泽 糟燥灶贼藻灶贼泽 燥枣 贼燥遭葬糟糟燥 造藻葬增藻泽援
烟叶重金属
匀藻葬增赠 皂藻贼葬造泽
燥枣 贼燥遭葬糟糟燥 造藻葬枣
土壤总量
栽燥贼葬造 泽燥蚤造
可交换态
耘曾糟澡葬灶早藻葬遭造藻
泽贼葬贼藻
碳酸盐结合态
悦葬则遭燥灶葬贼藻
遭燥怎灶凿 泽贼葬贼藻
铁锰结合态
云藻 葬灶凿 酝灶
遭蚤灶凿蚤灶早 泽贼葬贼藻
有机物结合态
韵则早葬灶蚤糟 皂葬贼贼藻则
遭蚤灶凿蚤灶早 泽贼葬贼藻
残渣晶格态
砸藻泽蚤凿怎藻
造葬贼贼蚤糟藻 泽贼葬贼藻
砷含量
粤则泽藻灶蚤糟 糟燥灶贼藻灶贼
园郾 愿园鄢鄢 园郾 苑苑鄢鄢 原园郾 缘怨鄢鄢 园郾 缘缘鄢 园郾 愿猿鄢鄢 园郾 苑源鄢鄢
铅含量
蕴藻葬凿 糟燥灶贼藻灶贼
园郾 愿愿鄢鄢 园郾 源圆 园郾 远员鄢 园郾 苑员鄢鄢 园郾 苑员鄢鄢 园郾 远缘鄢鄢
镉含量
悦葬凿皂蚤怎皂 糟燥灶贼藻灶贼
园郾 园苑 原 园郾 猿怨 园郾 远猿鄢鄢 原园郾 猿猿 原 园郾 猿圆 原 园郾 员园
摇 摇 注院鄢和鄢鄢分别表示在 园郾 园缘 和 园郾 园员 水平上差异显著遥
晕燥贼藻院 鄢 葬灶凿 鄢鄢皂藻葬灶 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 葬贼 园郾 园缘 葬灶凿 园郾 园员 造藻增藻造泽袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援
属呈极显著正相关袁与土壤总镉量及其他形态重金属
的相关性均未达到显著水平遥 由此可见袁土壤中不同
种类及不同形态重金属与烟叶重金属的相关性存在较
大差异遥 土壤砷总量及重金属的形态与烟叶重金属含
量大多呈正相关渊仅碳酸盐结合态呈负相关冤曰土壤铅
总量及重金属的形态与烟叶重金属含量大多呈正相关
渊仅可交换态相关性不显著冤曰而土壤镉总量及重金属
的形态与烟叶重金属含量的相关性均不显著渊碳酸盐
结合态呈正相关冤遥
猿摇 讨论
土壤重金属污染状况及其分布规律研究对土壤环
境质量评估具有重要的科学意义咱圆源暂 遥 在可交换离子
态尧碳酸盐结合态尧铁锰氧化物结合态尧硫化物及有机
结合态和残渣态等 缘 种重金属形态中袁残渣晶格态因
重金属结合于矿物晶格内部且较为稳定袁故难以被作
物吸收曰可交换态和碳酸盐结合态重金属的活性较高袁
容易被作物直接吸收曰铁锰氧化物结合态重金属在还
原条件下具有较高作物吸收活性曰硫化物及有机物结
合态重金属在氧化条件下具有较高作物吸收活性遥 因
此袁与其他土壤重金属分类方法相比袁这种土壤重金属
形态分类方法可直接反映重金属的作物吸收活
性咱圆缘 原 圆苑暂 遥
关天霞等咱圆愿暂研究表明袁土壤重金属大多都以残渣
晶格态所占比例最高袁交换态所占比例很低遥 而曾曾
等咱圆怨暂认为袁在红壤和棕壤中占主导地位的是可交换态
镉袁其次是碳酸盐结合态和残渣态镉袁铁锰氧化态和有
机结合态镉含量很少遥 本试验土壤重金属形态分析则
呈现与关天霞等咱圆愿暂相同的结果遥 郑顺安咱猿园暂认为袁随
着 责匀值降低袁碳酸盐结合态重金属容易重新解离为
非结合态重金属袁进而生物活性和移动性显著增加袁而
在碱性或者氧化条件下袁有机物结合态重金属将分解
为可交换态重金属遥 万红友等咱猿员暂 尧刘霞等咱猿圆暂对苏南
部分地区及河北主要土壤中重金属形态分析的结果表
明袁铁锰氧化物结合态和有机物结合态铅对土壤重金
员愿员圆
核摇 农摇 学摇 报 圆怨 卷
属铅的有效态含量影响最大曰孕遭主要以铁锰氧化物结
合态和残留态存在遥 本试验结果表明袁土壤中重金属
砷的形态分布不仅与其土壤的 责匀 值密切相关袁还与
其耕种模式有关遥 碱性紫砂土中袁砷尧铅尧镉都易形成
碳酸盐结合态袁而在酸性红壤和水稻土中砷尧铅尧镉大
多形成铁锰结合态和有机物结合态遥 在 责匀 相近条件
下袁受耕作模式的影响袁碱性水田紫砂土中容易被作物
吸收的可交换态及碳酸盐结合态砷较旱地紫砂土减
少袁而酸性水田红壤中铁锰结合态和有机物结合态铅
及镉较旱地红壤减少遥 由此可见袁土壤 责匀 值不同袁耕
种模式对土壤中各种重金属形态的影响也不相同遥
刘文菊等咱猿猿暂研究表明袁在淹水条件下袁水稻土中
砷的有效性会增加袁并且含砷的灌溉水使水稻根系表
面富集的砷及细胞内砷含量均有所增加遥 本试验对烟
叶富集系数的分析结果则表明袁无论土壤偏酸还是偏
碱袁烟叶富集系数都不与土壤总砷尧铅尧镉含量成正比遥
但烟叶的砷尧铅尧镉富集系数受土壤 责匀 值和耕作模式
影响较大袁土壤偏酸和烟稻轮作条件下袁烟叶对土壤
砷尧铅尧镉的富集能力明显下降遥 李其林等咱猿源暂对主要
粮食作物和土壤重金属的相关性及富积特征的分析结
果表明袁稻谷尧玉米尧小麦重金属间有正相关袁也有负相
关袁但正相关明显多于负相关曰土壤和粮食中不同重金
属的相似性有差异袁但重金属 悦凿尧酝灶 在稻谷尧玉米尧小
麦中均有一定的相似性曰稻谷中 悦凿 与土壤中 悦凿 有线
性关系遥 本试验对土壤不同形态重金属与烟叶重金属
含量进行相关性分析表明袁烟叶重金属砷和铅含量大
多与土壤不同形态砷和铅总量呈极显著正相关袁仅与
碳酸盐结合态砷呈极显著负相关遥 但烟叶镉则相反袁
与土壤碳酸盐结合态镉呈极显著正相关袁与其他土壤
镉形态无显著相关性遥 可见袁仅从土壤重金属总量进
行分析袁并不能清楚揭示其与作物富集重金属的关系袁
必须结合土壤重金属赋存形态进行深入研究袁才能较
好阐明土壤重金属与作物富集重金属之间的关系遥 有
关土壤 责匀值及不同形态重金属与烟叶富集重金属的
机理还有待进一步研究遥
源摇 结论
综上所述袁重金属砷尧铅尧镉大部分以残渣晶格形
态沉积于土壤中袁容易被作物吸收的可交换态重金属
含量极少曰土壤中碳酸盐结合态尧铁锰结合态及有机物
结合态重金属的含量将随土壤 责匀 值尧有机物含量及
耕种模式的不同而发生变化遥 责匀 值偏碱性的土壤中
容易被作物吸收的可交换态及碳酸盐结合态砷尧铅尧镉
含量较 责匀值偏酸性的土壤低袁而且在耕种模式影响
下袁即使水田红壤偏酸性袁其铁锰结合态和有机物结合
态铅和镉的含量也较旱地红壤有所减少遥 受 责匀 值和
耕种模式的影响袁烟叶中 猿 种重金属的富集系数并不
与土壤砷尧铅尧镉的总量成正比遥 在后茬种植水稻过程
灌溉水浸泡的影响下袁酸性红壤和水稻土烟叶的砷尧
铅尧镉富集系数均低于碱性紫砂土烟叶袁说明耕种模式
可极大影响作物对重金属的吸收遥 此外袁不是所有重
金属的土壤赋存形态都与烟叶重金属的富集系数呈现
密切相关性袁本研究结果表明袁土壤砷和铅的赋存形态
与烟叶重金属的富集关系较为密切袁而镉的赋存形态
与烟叶重金属的富集关系不明显遥 本研究填补了不同
类型土壤尧责匀值和耕种模式综合影响土壤重金属赋存
形态方面的研究空白袁开创了土壤重金属赋存形态与
烟叶重金属富集系数相关性的研究袁为在未来烤烟生
产实际中袁通过改良土壤和改变种植模式降低烟叶重
金属含量提供了理论依据遥
参考文献院
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业科学袁圆园员源袁源圆渊远冤院缘怨圆 原 缘怨愿
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咱员源暂 摇 罗金发袁盂维奇袁夏增禄援 土壤重金属渊镉尧铅尧铜冤化学形态的地
理分异研究咱允暂 援 地理研究袁员怨怨愿袁员苑渊猿冤院圆远远 原 圆苑圆
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咱员苑暂 摇 国家技术监督局援 郧月圆远猿缘 原 怨圆 烤烟咱杂暂援 北京院中国标准出版
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咱员愿暂摇 国家质量监督检验检疫总局援 郧月 辕 栽 圆圆员园缘郾 圆 原 圆园园愿 土壤质量 第
圆 部分院土壤中总砷的测定咱杂暂 援北京院中国标准出版社袁圆园园愿
咱员怨暂 摇 国家环境保护局袁国家技术监督局援 郧月 辕 栽 员苑员源员 原 员怨怨苑 铅尧镉的
测定 石墨炉原子吸收分光光度法咱 杂暂 援 北京院中国标准出版社袁
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