全 文 ：中国生态农业学报 2010年 5月 第 18卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2010, 18(3): 649−653 珠江三角洲集约化农田循环高效生产技术集成专题
* 国家科技支撑计划项目(2007BAD89B14)、广东省社会发展项目(2007A032303001, 2008A030202002)及广东省农业领域重点专项项目
(2009A0201005)资助
** 通讯作者: 杨少海(1965~), 男, 研究员, 主要从事土壤与植物营养研究。E-mail: yshaoh@21cn.com
王艳红(1975~), 女, 助理研究员, 主要从事土壤环境研究工作。E-mail: yanhongw@126.com
收稿日期: 2009-11-20 接受日期: 2010-02-20
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00649
氮肥对镉在土壤−芥菜系统中迁移转化的影响*
王艳红 1,2 艾绍英 1,2 李盟军 1,2 杨少海 1,2**
姚建武 1,2 唐明灯 1,2 曾招兵 1,2
(1. 广东省农业科学院土壤肥料研究所 广州 510640;
2. 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室 广州 510640)
摘 要 以芥菜为研究对象, 采用盆栽试验, 探讨了不同用量的 5 种氮肥对污染农田土壤中镉(Cd)在土壤–根
系–地上部迁移累积的影响。结果表明: 5 种氮肥均促进了芥菜根系对 Cd的吸收, 且根系 Cd 含量随施氮量的
增加而增加; 但根系吸收转运 Cd的能力随氮肥施用量的增加呈先降后增的变化趋势。在≤200 mg(N)·kg−1(土)
的施氮水平下, CO(NH2)2 和 Ca(NO3)2 处理能显著降低芥菜地上部 Cd 含量, 降低幅度分别为 13%~29%和
24%~30%。在施氮量相同的条件下, NH4Cl 和(NH4)2SO4显著降低了土壤 pH, 增加了土壤 DTPA-Cd 含量, 促
进了芥菜对 Cd 的吸收。本试验条件下, 200 mg(N)·kg−1(土)的 CO(NH2)2在增加芥菜产量和降低芥菜地上部
Cd含量等方面优于其他氮肥处理。
关键词 氮肥 镉 土壤 芥菜 迁移转化
中图分类号: X53 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)03-0649-05
Effect of nitrogen fertilization on cadmium translocation in soil-mustard system
WANG Yan-Hong1,2, AI Shao-Ying1,2, LI Meng-Jun1,2, YANG Shao-Hai1,2, YAO Jian-Wu1,2,
TANG Ming-Deng1,2, ZENG Zhao-Bing1,2
(1. Institute of Soil and Fertilizer, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China;
2. Guangdong Key Lab for Nutrient Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640, China)
Abstract A pot experiment was conducted to study the effect of urea [CO(NH2)2], ammonium nitrate (NH4NO3), ammonium chlo-
ride (NH4Cl), ammonium sulfate [(NH4)2SO4] and calcium nitrate [Ca(NO3)2] on cadmium (Cd) translocation and accumulation in
the soil-root-shoot system of mustard (Brassica juncea Coss.). The results indicate that the nitrogen fertilizers significantly promote
Cd absorption in roots. Cd translocation ability of roots initially declines and later increases with increasing nitrogen dose. At doses
less than 200 mg(N)·kg－1(soil), urea and calcium nitrate significantly reduce Cd content in mustard shoot in the range of 13%~29%
and 24%~30% respectively. At the same level of nitrogen input, ammonium chloride and ammonium sulfate obviously reduce soil pH,
increase soil DTPA-Cd content and promote shoot Cd absorption. From the point of view of increased output and lowered Cd content
in mustard shoot, 200 mg(N)·kg−1(soil) of CO(NH2)2 is superior to other nitrogen treatments.
Key words Nitrogen fertilizer, Cadmium, Soil, Mustard, Translocation
(Received Nov. 20, 2009; accepted Feb. 20, 2010)
近年来, 随着采矿、冶金及镉(Cd)处理等工业的
发展和含 Cd肥料、农药及污泥的大量施用, 我国农
田土壤Cd污染日益加重, 严重影响了产地生态环境
与农产品安全[1]。Cd 是植物生长的非必需元素, 但
可被植物吸收累积, 当Cd在植物体内积累达到一定
浓度时, 会对植物产生毒害作用, 影响植物正常生
长发育, 降低农作物产量和质量, 并通过食物链影
响人和动物健康[2−3]。因此, Cd污染土壤的修复迫在
眉睫。然而, 目前仍缺乏经济高效的手段将 Cd从土
壤中彻底清除, 故阻控Cd向食物链迁移成为降低土
650 中国生态农业学报 2010 第 18卷
壤 Cd污染风险的重要途径。
施肥是农业生产必不可少的一项增产措施, 即
使在污染土壤上亦是如此。氮肥是最主要的大量元
素肥料, 直接影响作物产量和品质。在 Cd污染土壤
上施用氮肥后, 会影响 Cd在土壤中的吸附和解吸、
形态转化和迁移, 进而影响植物对 Cd的吸收[4]。研
究发现 , 施氮可增加植物体内 Cd 含量和土壤中
NH4AcO-Cd 含量 [5], Wångstrand[6]则认为小麦籽粒
Cd含量随氮肥施用量的增加而降低, Basta等[7]认为
氮肥对作物体内 Cd 含量无显著影响。研究还表明,
氮肥种类不同, 作用程度也不同。Alpha等[8]研究发
现, 施用 NH4-N时植物吸 Cd量较施用 NO3-N时大,
主要是植物吸收 NH4-N 引起 H+的分泌或 NH4-N 的
硝化作用造成根际土壤 pH降低所致; 而 Maier等[9]
则发现在碱性土壤中, 施用 Ca(NO3)2的作物 Cd 含
量较施用 NH4-N 的高, 原因是 Ca2+与土壤吸附的
Cd2+之间存在交换作用。可见, 氮肥对污染土壤中
Cd 的生物有效性以及植物吸收 Cd 的影响与土壤条
件和作物种类等有关, 尚需进一步进行深入研究。
为此, 本研究选择 Cd污染的赤红壤性农田土壤, 以
我国南方代表性作物芥菜(Brassica juncea Coss.)为
材料, 进行氮肥不同品种和用量的盆栽试验, 探讨
赤红壤性土壤中 Cd 胁迫下氮肥形态和用量对蔬菜
生长及蔬菜吸收积累Cd的影响差异, 进而确定有效
降低 Cd 污染土壤上作物重金属含量的氮肥品种和
用量, 为珠江三角洲地区农业生产采取施肥措施减
少蔬菜对重金属的吸收、保障蔬菜的安全生产提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试植物芥菜(B. juncea)购自广州市天河区五
山农科院种子市场。供试的赤红壤性 Cd污染农田土
壤采自广州市郊区某菜地 , 基本性质为 : pH 6.72,
有机质 24.95 g·kg−1, 全氮 1. 69 g·kg−1, 碱解氮
142.3 mg·kg−1, 有效磷 16.05 mg·kg−1, 速效钾 84.2
mg·kg−1。土壤全 Cd含量为 1. 95 mg·kg−1, DTPA提
取态 Cd含量为 1.16 mg·kg−1, 属于重度污染土壤。
1.2 盆栽试验
试验于 2008 年秋季进行, 设 5 个氮肥品种: 硝
酸铵(NH4NO3)、氯化铵(NH4Cl)、硫酸铵[(NH4)2SO4]、
硝酸钙[Ca(NO3)2]、尿素[CO(NH2)2]。4个施氮(N)水平:
50 mg(N)·kg−1(土 )、100 mg(N)·kg−1(土 )、 200
mg(N)·kg−1(土)、400 mg(N)·kg−1(土), 以只施磷钾
肥为对照, 共 21 个处理, 每个处理重复 4 次。每个
处理均以同量的磷肥作基肥 , 磷肥施用量 100
mg(P2O5)·kg−1(土), 以 Ca(H2PO4)2·H2O形态添加,
与土壤充分混匀后装盆, 每盆装土 1.5 kg。钾肥施用
量 200 mg(K2O)·kg−1(土), 以 K2SO4形态添加, 钾
肥与氮肥均追施, 整个生育期每隔 10~12 d追肥 1次,
共 4次, 分别按 15%、25%、30%、30%的比例撒施
并浇水。植物生长期内, 根据植物生长需要浇水。
待出苗后每盆定苗 4 株。2008 年 9 月 26 日收获植
物体(地上部和根系), 测定 Cd 含量; 同时取土壤样
品, 土样于室温风干后过 20 目筛, 分析有效态 Cd
含量、酸碱度等。
1.3 分析与测定方法
芥菜地上部和根系 Cd 含量采用 HNO3-HClO4
消解−火焰原子吸收光谱法测定, 土壤有效态 Cd 含
量用 DTPA浸提–火焰原子吸收分光光度法测定[10]。
1.4 数据处理
采用 Excel软件整理数据, 利用 SAS 8.1软件进
行统计分析。
2 结果与分析
2.1 Cd胁迫下氮肥对芥菜地上部和根系鲜重的影响
本试验中, Cd 重度污染下, 施用氮肥可显著增
加芥菜地上部鲜重(P<0.05)(图 1)。施用 CO(NH2)2、
NH4NO3和 Ca(NO3)2处理的芥菜地上部鲜重随氮肥
用量增加而显著提高; NH4Cl 和(NH4)2SO4 处理在
0~200 mg(N)·kg−1(土 )时变化趋势相同 , 而 400
mg(N)·kg−1(土)处理与 200 mg(N)·kg−1(土)处理相
比略有降低, 但无显著差异, 可能是两种肥料的大
量施用, 使土壤溶液和胶体吸附的铵离子浓度提高,
当铵离子积累到一定程度, 产生铵盐毒害[11]。在相
同施氮水平下, 5种氮肥对芥菜地上部鲜重的增加效
果大致为 CO(NH2)2>NH4NO3>NH4Cl≈(NH4)2SO4≈
Ca(NO3)2。氮素供应对芥菜根系生长也有促进作用,
但过量 CO(NH2)2、NH4NO3和 NH4Cl对根系生长产
生抑制作用, 表现为 400 mg(N)·kg−1(土)处理根系
鲜重低于 200 mg(N)·kg−1(土)处理, 且 NH4Cl处理
达显著水平; 而(NH4)2SO4 和 Ca(NO3)2 则表现为≥
200 mg(N)·kg−1(土)的处理随氮肥用量增加, 根系增
加变缓。以上结果表明, 在 Cd 污染的赤红壤性土壤
中施用适量适宜的氮肥, 可改善植物生长的土壤环境,
在一定程度上减轻 Cd污染对植物生长的不利影响。
2.2 氮肥对 Cd在芥菜体内分布的影响
由表 1可知, 5种氮肥处理的芥菜地上部 Cd含量
均远高于我国食品 Cd限量标准[0.2 mg·kg−1 (FW)][12],
可能与土壤和植物本身特性有关, 土壤中较高含量
的重金属是造成蔬菜重金属污染的主要因素[13]。本
试验中土壤 Cd 含量为 1.95 mg·kg−1, DTPA-Cd
第 3期 王艳红等: 氮肥对镉在土壤−芥菜系统中迁移转化的影响 651
图 1 氮肥对芥菜地上部和根系鲜重的影响
Fig. 1 Effects of doses and types of nitrogen fertilizers on fresh biomass of shoots and roots of mustard
小写字母为同种肥料不同用量间的多重比较 , 大写字母为同用量不同肥料品种间的多重比较 , 字母相同表示差异不显著(P>0.05)。
Lowercase letters present multiple comparison among different doses of the same fertilizer and capital letters present multiple comparison among
different fertilizers of the same dose. Different letters mean significant difference at 0.05 level.
含量高达 1.16 mg·kg−1, Cd的植物有效性很高; 其
次, 本试验中的芥菜属十字花科芸苔属植物, 具有
较强吸收累积 Cd的特性[14]。
尽管如此, 氮肥形态和用量对芥菜地上部Cd含
量仍有显著影响(P<0.05)(表 1)。对于同种氮肥, 随
施氮量提高, 芥菜地上部Cd含量均呈先降低后增加
的趋势。相关分析结果表明, 0~200 mg(N)·kg−1(土)
处理的芥菜地上部 Cd 含量与地上部鲜重存在一定
的负相关 (NH4Cl 处理除外 ), 其中 CO(NH2)2 和
Ca(NO3)2 处理达显著水平(r=－0.828 1, －0.634 1,
P<0.01), 表明芥菜地上部 Cd 含量的降低与生物稀
释效应关系密切; 但在 400 mg(N)·kg−1(土)时, 5种
氮肥的芥菜地上部Cd含量比低氮时均明显升高, 特
别是施用CO(NH2)2、Ca(NO3)2和NH4NO3的处理, 芥
菜地上部鲜重显著增加, 而 Cd含量并没有因“稀释
效应”而降低。在相同施氮水平下, 不同氮肥品种
对芥菜地上部吸收 Cd的影响也不同。为了比较不同
氮肥之间对芥菜地上部Cd含量影响的差异, 把同种
氮肥不同施用水平的各处理合并, 经多重比较发现,
5种氮肥对芥菜地上部 Cd含量影响由高到低依次为:
NH4Cl>(NH4)2SO4>NH4NO3≥CO(NH2)2≥Ca(NO3)2,
表明施用 CO(NH2)2和 Ca(NO3)2对降低芥菜地上部
Cd含量的效果优于(NH4)2SO4和 NH4Cl。
氮素供应较对照显著增加了芥菜根系 Cd 含量
(P<0.05)。不同氮水平下, 芥菜根系 Cd 含量均较对
照显著提高, 且随氮用量升高而呈增加趋势, 各种
氮肥均在 400 mg(N)·kg−1(土)水平达最大值, 表明
氮肥施用促进了芥菜根系对 Cd的吸收和累积。相同
氮用量水平下 , 不同氮肥品种间也存在显著差异 ,
总体上以施用 Ca(NO3)2 处理的根系 Cd 含量最高,
施用 CO(NH2)2最低[50 mg(N)·kg−1(土)处理除外]。
2.3 氮肥对芥菜吸收和转运 Cd的影响
通过计算吸收系数和转运系数分析氮肥作用下
芥菜对 Cd 的吸收转运能力。吸收系数=地上部 Cd
含量/土壤 Cd含量, 转运系数=地上部 Cd含量/根系
Cd含量[13,15]。吸收系数在一定程度上标志着植物将
重金属通过吸收转移到体内能力的大小, 吸收系数
越大, 表明植物对重金属的吸收累积能力越强。转
表 1 氮肥对芥菜地上部和根系 Cd含量的影响
Tab. 1 Effects of doses and types of nitrogen fertilizers on Cd concentration of mustard shoots and roots mg·kg−1(FW)
CO(NH2)2 NH4NO3 NH4Cl (NH4)2SO4 Ca(NO3)2 施用量 Application dose
[mg(N)·kg－1(soil)] 地上部 Shoots
0 1.11±0.15a 1.11±0.15ab 1.11±0.15b 1.11±0.15b 1.11±0.15a
50 0.96±0.08bAB 0.92±0.08bcAB 0.90±0.10cAB 1.02±0.13bcA 0.84±0.04bB
100 0.84±0.04bcAB 0.81±0.09cB 0.92±0.05cA 0.86±0.07cAB 0.81±0.07bB
200 0.79±0.07cC 0.98±0.10bcB 1.13±0.08bA 0.99±0.08bcB 0.78±0.08bC
400 1.11±0.04aC 1.25±0.26aBC 2.33±0.15aA 1.46±0.14aB 1.15±0.08aC
根系 Roots
0 0.94±0.07c 0.94±0.07e 0.94±0.07d 0.94±0.07d 0.94±0.07c
50 1.29±0.08bB 1.75±0.12cA 1.07±0.07dC 1.23±0.07bB 1.78±0.08bA
100 0.96±0.07cD 1.44±0.10dB 1.45±0.09cB 1.10±0.06cC 1.97±0.14bA
200 1.30±0.08bC 2.16±0.13bA 1.69±0.11bB 1.96±0.12aA 2.02±0.17bA
400 1.81±0.10aB 2.51±0.15aA 2.32±0.17aA 2.01±0.12aAB 2.53±0.18aA
小写字母为同列数据比较, 大写字母为同行数据比较, 字母相同表示差异不显著(P>0.05)。下同。Lowercase and capital letters present
multiple comparison among different doses of the same fertilizer and different fertilizers at the same dose, respectively. Different letters mean sig-
nificant difference at 0.05 level. The same below.
652 中国生态农业学报 2010 第 18卷
运系数是用来评价植物将重金属从地下部向地上部
运输和富集能力的一种指标[16]。转运系数>1, 说明
该植物主要将重金属富集在地上部 ; 转运系数<1,
说明该植物主要将重金属富集在地下部。
由表 2可知, 在≤200 mg(N)·kg−1(土)时, 不同
氮肥处理芥菜对Cd的吸收系数均低于对照, 且大部
分达显著水平, 表明在此用量范围内, 施氮能够降
低芥菜地上部对 Cd的吸收累积能力。施氮量为 400
mg(N)·kg−1(土)时, 施氮处理的吸收系数较对照增
加 , 且除 CO(NH2)2 外 , 其他各处理与对照差异显
著。表明高用量氮肥会促进芥菜地上部对 Cd 的吸
收。 5 种氮肥中 , 总体上以施用 CO(NH2)2 和
Ca(NO3)2 处理降低芥菜地上部 Cd 的吸收系数效果
较好。施用氮肥后, 芥菜对 Cd的转运系数较对照显
著降低, 表明不同用量的氮肥均可降低Cd从芥菜根
系向地上部的迁移转运能力; 但各处理下, 芥菜的
转运系数仍高于其他许多叶菜, 特别是不施氮肥处
理, 转运系数>1, 说明芥菜对 Cd具有一定的富集能
力, 食物链风险较高, 不宜在 Cd 污染或者有潜在
Cd污染风险的农田种植。
2.4 氮肥对土壤 pH和 DTPA-Cd含量的影响
从表 3可知, 收获后, 对照土壤 pH低于试验初
始土壤 pH(6.72), 可能是芥菜在养分胁迫和Cd胁迫下
根系分泌的低分子量有机酸对根际土壤的酸化作用所
致 [17]。统计分析表明 , 5 种氮肥中 , NH4Cl 和
(NH4)2SO4因其为生理酸性肥料使土壤 pH降低幅度
最大, 其次是 CO(NH2)2 和 NH4NO3, 而 Ca(NO3)2使
土壤 pH 较对照有显著增加(P<0.01), 且随用量呈增
加趋势。氮肥不同用量对土壤 pH的影响亦有显著差
异(P<0.01), 本试验中, 除 Ca(NO3)2, 其他 4 种氮肥
均以 50 mg(N)·kg−1(土)时土壤 pH最高, 其次是 100
mg(N)· kg−1(土 )和 200 mg(N)· kg−1(土 ), 400
mg(N)·kg−1(土)土壤 pH 最低, 表明增施氮肥可降低
土壤 pH。
土壤中有效态重金属是植物吸收重金属的主要
来源, 含量高低直接决定了其生物毒性及对环境的
危害程度。本研究用 DTPA提取态 Cd表示 Cd的生
物有效性。不同形态和用量的氮肥对 Cd的生物有效
性有不同影响。为了比较不同氮肥对土壤 DTPA-Cd
含量的影响差异, 把同种氮肥不同施用水平的各处
理合并 , 经多重比较发现 , 5 种氮肥处理的土壤
DTPA-Cd含量由高到低依次是: NH4Cl>(NH4)2SO4>
CO(NH2)2≥NH4NO3≥Ca(NO3)2, 表明施用 NH4+-N
[NH4Cl 和(NH4)2SO4]有增加土壤中 Cd 有效性的风
险, 且与土壤 pH呈显著负相关(r=－0.829 3, P<0.01;
r =－0.983 2, P<0.01)。NO3-N[Ca(NO3)2]显著降低了
土壤 Cd 有效性, 与土壤 pH 升高有关。CO(NH2)2和
NH4NO3处理中, 虽然土壤pH随施氮量增加显著降低,
但土壤 DTPA-Cd 含量并无显著变化(表 3)。
3 小结与结论
适量的氮肥供应能保证植物正常生长, 增强抗
逆性, 具有缓冲重金属引起植物毒害的能力[18]。本
研究也证实, 即使是在 Cd重度污染的赤红壤上, 施
表 2 氮肥作用下芥菜对 Cd的吸收和转运系数
Tab. 2 Absorption coefficient and transmission coefficient of Cd in mustard treated by different nitrogen fertilizers
吸收系数 Absorption coefficient 转运系数 Transmission coefficient 施用量
Application dose
[mg(N)·kg−1(soil)] CO(NH2)2 NH4NO3 NH4Cl (NH4)2SO4 Ca(NO3)2 CO(NH2)2 NH4NO3 NH4Cl (NH4)2SO4 Ca(NO3)2
0 0.72a 0.72ab 0.72b 0.72b 0.72b 1.18a 1.18a 1.18a 1.18a 1.18a
50 0.63bAB 0.62bcAB 0.59cAB 0.65bcA 0.54cB 0.74cA 0.53bB 0.84cA 0.82bA 0.47bB
100 0.56bcA 0.55cA 0.60cA 0.55cA 0.55cA 0.88bA 0.57bD 0.64dC 0.78bB 0.41bE
200 0.52cD 0.65bcAB 0.73bA 0.62bcBC 0.54cCD 0.61dA 0.46bB 0.67dA 0.50cB 0.39bC
400 0.73aC 0.84aBC 1.40aA 0.88aB 0.81aBC 0.61dC 0.50bD 1.00bA 0.73bB 0.46bD
表 3 氮肥作用下土壤 pH和有效态 Cd含量的变化
Tab. 3 Soil pH and DTPA-Cd under treatments of different nitrogen fertilizers
CO(NH2)2 NH4NO3 NH4Cl (NH4)2SO4 Ca(NO3)2 施用量 Application dose
[mg(N)·kg－1(soil)] pH
0 6.58±0.21ab 6.58±0.21b 6.58±0.21ab 6.58±0.21a 6.58±0.21b
50 6.68±0.07aC 6.80±0.05aA 6.78±0.04aAB 6.70±0.06aBC 6.86±0.07aA
100 6.63±0.05abA 6.62±0.06abA 6.65±0.14abA 6.62±0.19aA 6.78±0.11abA
200 6.49±0.08bcB 6.48±0.07bB 6.45±0.15bB 6.54±0.44aAB 6.84±0.09aA
400 6.32±0.11cB 6.48±0.23bB 5.65±0.12cC 5.62±0.40bC 6.86±0.14aA
有效态 Cd DTPA-Cd (mg·kg−1)
0 1.54±0.02a 1.54±0.02a 1.54±0.02b 1.54±0.02c 1.54±0.02a
50 1.54±0.02aA 1.49±0.04aB 1.53±0.01bAB 1.57±0.03bcA 1.55±0.03aA
100 1.50±0.03aBC 1.48±0.04aC 1.54±0.03bAB 1.57±0.02bcA 1.47±0.03abC
200 1.51±0.02aB 1.50±0.01aBC 1.55±0.03bAB 1.61±0.08bA 1.43±0.06bC
400 1.52±0.03aB 1.49±0.04aBC 1.67±0.06aA 1.68±0.06aA 1.42±0.11bC
第 3期 王艳红等: 氮肥对镉在土壤−芥菜系统中迁移转化的影响 653
氮仍可在一定程度上减轻 Cd 污染对芥菜生长带来
的不利影响。不施氮肥的处理中, 芥菜的生长表现
出明显的受害症状; 施入不同量的氮肥后, 芥菜长
势明显好转, 生物量也较对照显著增加。同时, 在一
定的氮用量范围内, 5种氮肥较对照均不同程度地降
低了芥菜地上部 Cd 含量, 这与 Wångstrand [6]的研
究结果一致, 该研究结果将小麦籽粒Cd含量随着氮
肥施用量的增加而降低这一现象解释为生物量增
加引起的 “稀释效应 ”。本研究也发现 , 在≤200
mg(N)·kg−1(土)时, 芥菜地上部 Cd含量的降低与生
物稀释效应关系密切, 但在 400 mg(N)·kg−1(土)时,
各施氮处理芥菜地上部 Cd 含量并未随鲜重的增加
而降低; 同时, 芥菜地上部累积 Cd 总量(地上部鲜
重×地上部 Cd 浓度)随氮用量的增加显著增加, 表
明 “稀释效应”并不能全部解释芥菜地上部 Cd 含量
的降低这一现象, 这可能与随氮肥水平的提高, 氮
对 Cd毒性的抑制作用降低有关[19]。
氮肥施入土壤后, 改变土壤 pH, 影响重金属有
效性。不同形态氮素引起的土壤 pH变化是影响重金
属有效性的主要因素[20]。施用铵态氮肥, 由于植物
对 NH4-N 的吸收, 根系分泌 H+, 使根际周围酸化,
增大土壤中 Cd 的溶解度, 土壤吸附 Cd 量减少, Cd
的生物活性显著提高, 因而施 NH4Cl 和(NH4)2SO4
的芥菜吸收了更多的土壤活性 Cd, 导致芥菜地上部
Cd 含量较其他氮肥处理高; 施用硝态氮肥, 植物吸
收 NO3-N, 根系分泌出 OH−, 或 HCO−, 使根际 pH上
升 , 造成根际碱化 , 因而施用 Ca(NO3)2 的土壤
DTPA-Cd含量降低, 这与王激清等[21]研究结果一致。
然而, 本研究中 CO(NH2)2和 NH4NO3虽然也不同程
度地降低了土壤 pH, 但土壤 DTPA-Cd含量并无显著
变化, 可能是由于 DTPA对重金属的作用能力强, 能
浸提出土壤中水溶性、交换态、吸附态、有机结合态
和部分氧化态的重金属[22−23], 其提取的土壤重金属
含量不能完全反映植物效应, 这也说明需结合植株
生物量及植物体内 Cd 的吸收累积等指标, 才能较为
准确地反映出氮肥在 Cd污染土壤上的施用效果。
试验表明, 在重度Cd污染的赤红壤上选择合适
的氮肥品种和适宜的用量范围, 可以降低土壤Cd活
性, 减少植物体内 Cd含量。从增加产量和降低芥菜
地上部 Cd 含量的角度出发 , 本试验中施用 200
mg(N)·kg−1(土)的 CO(NH2)2效果优于其他氮肥处理。
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