全 文 ：中国生态农业学报 2013年 10月 第 21卷 第 10期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Oct. 2013, 21(10): 1264−1270


* 通讯作者: 陈年来(1962—), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事园艺植物生理生态方面的研究。E-mail: chennl@gsau.edu.cn
谭国湛(1985—), 男, 硕士研究生, 研究方向为污染与恢复生态学。E-mail: leemon927@hotmail.com
收稿日期: 2013−03−20 接受日期: 2013−05−29
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.30267
间作及伴随阴离子肥料对油菜吸收积累镉的影响
谭国湛 王 甜 韩国君 李金霞 陈年来*
(甘肃农业大学资源与环境学院 兰州 730070)
摘 要 为提高 Cd污染土壤植物修复效率, 采用盆栽方法研究了 Cd含量为 10.0 mg·kg−1的土壤中, 伴随阴离
子肥料和间作鹰嘴豆对油菜生长与吸收积累 Cd的影响。结果表明: 单作下, 不同肥料处理土壤 DTPA提取态
Cd含量为 Cl−>NO3−>SO42−>无伴随阴离子; 间作鹰嘴豆提高土壤 DTPA提取态 Cd含量, 且伴随 Cl−、SO42−或
NO3−条件下达显著水平。单作下, 油菜主根长为NO3−>Cl−>SO42−>无伴随阴离子, 根系体积为 SO42−>NO3−>Cl−>
无伴随阴离子, 根系活力 NO3−>SO42−>Cl−>无伴随阴离子; 间作鹰嘴豆在无肥处理下可显著提高油菜的主根长与
根系体积 , 在无肥处理、SO42−、NO3−处理下显著提高根系活力。单作下 , 油菜地上部 Cd 含量表现为
Cl−>SO42−>NO3−>无伴随阴离子, 间作鹰嘴豆可显著降低无肥处理地上部 Cd 含量, 但显著提高施肥处理地上部
的 Cd 含量。单作下, 施肥可显著增加油菜的 Cd 积累总量, 以伴随 Cl−处理最大, 达 470.4 μg·plant−1; 间作鹰
嘴豆也可提高油菜的 Cd 积累总量, 且伴随 Cl−处理最大, 达 783.7 μg·plant−1。除伴随 Cl−处理外, 施肥处理均
可显著提高油菜的 Cd转移系数, 施肥处理的 Cd转移系数均大于 1; 间作鹰嘴豆也可提高油菜的 Cd转移系数,
且施肥条件下达显著水平。因此, 如果把油菜用作 Cd 污染土壤植物修复作物, 可选择施用含 Cl−肥料和间作
鹰嘴豆, 以提高修复效率。
关键词 镉 间作 伴随阴离子 油菜 鹰嘴豆
中图分类号: Q948.116 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)10-1264-07
Effects of intercropping and accompanying anion fertilizer on Cd uptake by
Brassica campestris L.
TAN Guo-Zhan, WANG Tian, HAN Guo-Jun, LI Jin-Xia, CHEN Nian-Lai
(College of Environmental and Resource Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)
Abstract To explore more promising ways improving the efficiency of phytoremediation of cadmium (Cd) contaminated
soils, a pot culture experiment was conducted to study the impacts of accompanying anion fertilizer and chickpea intercropping
on rape growth, Cd uptake and accumulation in soils containing 10.0 mg·kg−1. The results showed that in monoculture rape
system, the order of soil DPTA extractable Cd content under different accompanying anion fertilizers was Cl− > NO3− > SO42−
> non-accompanying anion. Intercropping with chickpea increased soil DPTA extractable Cd content, and the effects were
significant under accompanying anion fertilizers of Cl−, NO3− and SO42−. In monoculture rape system, the order of rape taproot
length under different accompanying anion fertilizers was NO3− > Cl− > SO42− > non-accompanying anion, that of rape root
volume was SO42− > NO3− > Cl− > non-accompanying anion, it was NO−3 > SO42− > Cl− > non-accompanying anion for rape
root activity. Intercropping with chickpea significantly increased rape taproot length and root volume under non-accompanying
anion fertilizer, and increased root activity under non-accompanying anion fertilizer, and SO42−, NO3− accompanying fertilizers.
In monoculture rape system, accompanying anions fertilizers significantly increased rape shoot Cd content, with Cl− accom-
panying fertilizer presented highest Cd content (470.4 μg·plant−1). Intercropping with chickpea increased rape shoot Cd content,
especially under Cl− accompanying fertilizer, which reached 783.7 μg·plant−1. The transfer coefficient of Cd was increased
under SO42−, NO3− accompanying fertilizers, and it was higher than 1 under all accompanying fertilizers in rape monoculture
system. Intercropping with chickpea enhanced transfer coefficient under all accompanying fertilizers. Thus in using rape as
phytoremediation plant, the application of Cl− accompanying fertilizer with chickpea intercropping was a more effective
第 10期 谭国湛等: 间作及伴随阴离子肥料对油菜吸收积累镉的影响 1265


measure for prompting remediation efficiency of Cd contaminated soils.
Key words Cadmium, Intercropping, Accompanying anion, Oilseed rape, Chickpea
(Received Mar. 20, 2013; accepted May 29, 2013)
目前, 我国受重金属镉(Cd)污染的农田面积大[1]、
地区广[2], 污染程度逐渐加深[3]。Cd 在土壤中移动
性相对较小, 很少迁移至 40 cm 以下, 在表层土壤
中含量最高[4], 严重影响农作物的食用安全性[5], 威
胁人类健康。
肥料能改变土壤的一些理化性状或直接参与土
壤中 Cd 离子反应[6], 改变土壤 Cd 的形态来影响植
物吸收, 还能提供各种营养元素增强抗逆性, 保证
植物正常生长, 有效缓解 Cd对植物的毒害, 也可带
入大量其他阴阳离子, 影响土壤 Cd的植物有效性[7]。
植物根系能影响甚至改变其根际土壤的 pH[8−9]、
Eh[10]、有机质[11]、微生物种群数量和活性[12], 改变
土壤中 Cd 的植物有效性, 影响植物的生长和积累
Cd 的能力。有研究表明, 间作鹰嘴豆(Cicer arieti-
num L.)能影响植物对 Cd的吸收, 提高植物对 Cd的
积累能力[13−14]。
油菜(Brassica campestris L.)是中国主要农作物
之一, 曾有试验证明油菜吸收Cd的能力高于印度芥
菜(Brassica juncea L.), 具有积累Cd的潜力, 但与油
菜品种显著相关[15]。目前, 关于肥料对土壤 Cd有效
性与植物吸收积累Cd影响的研究, 仅针对于肥料中
某一种元素不同化学成分或不同用量之间的比较 ,
肥料本身营养元素的作用及其伴随阴离子对植物吸
收积累 Cd的影响还有待进一步探索。此外, 施肥与
间作的相互作用对植物积累 Cd 影响的研究也鲜有
报道。本文在盆栽条件下, 研究不同伴随阴离子肥
料及间作鹰嘴豆对土壤 Cd 有效性和油菜吸收积累
Cd 的影响, 为提高植物修复土壤 Cd 污染效率提供
科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试土壤采自兰州市安宁区蔬菜地, 为黄土高原
典型灰钙土, 采集表层土壤(0~20 cm)自然风干、磨碎、
混匀、过 4 mm筛。土壤的基本理化性状为: 土壤 pH
8.39, CEC 3.99 cmol·kg−1, 有机质 12.43 g·kg−1, 总 Cd
0.205 mg·kg−1, DTPA提取态 Cd 0.011 mg·kg−1。
油菜品种为“四月慢”, 种子由江苏省扬州市扬
研种业科技有限公司提供 ; 鹰嘴豆为普通食用型 ,
由兰州长青农业科技有限公司提供。油菜直接播种,
鹰嘴豆经 10%H2O2溶液消毒 10 min, 然后用水冲洗
干净, 催芽后播种[14]。
1.2 试验方法
盆栽试验用上口径 28 cm、下口径 20 cm、高 20 cm
的圆形 PVC 盆, 每盆装干土 7.0 kg, 以溶液方式添加
CdCl2·25H2O, 使土壤 Cd 浓度为 10.0 mg·kg−1(甘肃某
污灌区土壤 Cd含量均值)[5], 将土壤与 Cd溶液充分混
匀, 保持土壤含水量为田间最大持水量的 50%~70%,
平衡 150 d, 制成模拟污染土壤样品。
以油菜为主栽作物, 单作或与鹰嘴豆间作。试验设
5 个肥料处理, 分别为①CK0: 不施肥; ②CK: 无伴随
阴离子氮钾肥[CO(NH2)2、KHCO3]; ③C: 含 Cl−氮钾肥
[NH4Cl、KCl]; ④S: 含 SO42−氮钾肥[(NH4)2SO4、K2SO4];
⑤N: 含 NO3−氮钾肥[NH4NO3、KNO3]。肥料施用量为
0.30 g(N)·kg−1(干土)、0.30 g(K2O)·kg−1(干土), 施肥后伴
随阴离子浓度分别为 Cl−: 0.025 mol·kg−1(干土), SO42−:
0.012 mol·kg−1(干土), NO3−: 0.016 mol·kg−1(干土)。所有
肥料均为分析纯, 先把钾肥与土壤充分混匀并湿润, 静
置 5 d后再施用氮肥, 搁置 2 d后同时播入油菜与鹰嘴
豆种子, 出苗7 d后间苗, 单作处理保留油菜4株, 间作
处理保留油菜 2株、鹰嘴豆 2株[16]。共 10 个处理, 每
处理 4个重复。花盆摆置采用随机区组设计, 每天早晚
按缺水情况浇水 1次, 为防止污染物淋溶渗漏损失, 花
盆用 100目筛网垫底, 并在盆下放置塑料托盘, 必要时
将渗漏液倒回盆中。
播种 75 d后采集土壤和植物样品。土壤样品自
然风干, 过 100 目尼龙筛。土壤 Cd有效性测定采用
DTPA提取法测定(GB/T 23739—2009), 土壤理化性
质按照常规农化分析法测定。
植物样品用自来水充分冲洗以去除黏附于植物
样品上的泥土和污物, 然后将根浸入 20 mmol·L−1
EDTA 溶液中交换 15 min, 以去除表面吸附的金属
离子, 再用去离子水冲洗干净, 测定根系活力与根
长、根系体积; 分为地上和地下两部分, 经 105 ℃
杀青 30 min, 70 ℃烘干至恒重, 称量, 粉碎, 过 60
目尼龙筛, 用混酸[HNO3︰HClO4=4︰1]消解, 定容
后用石墨炉原子吸收光谱法测定 Cd含量。
1.3 数据处理
采用 Excel 2010和 SPSS 17.0进行数据分析, 采用
Duncan检验法对各处理进行差异显著性检验(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 间作及伴随阴离子肥料对土壤理化性质的影响
如表 1 所示, 与无肥处理相比, 无伴随阴离子
1266 中国生态农业学报 2013 第 21卷


表 1 间作及伴随阴离子肥料对土壤理化性质和 DPTA提取态 Cd含量的影响
Table 1 Effects of intercropping and anion-accompanying fertilizers on physical and chemical properties and DPTA extractable Cd
content of soil
处理
Treatment
种植模式
Cultivation mode
pH 有机质
Organic matter (g·kg−1)
DPTA提取态 Cd
DPTA extractable Cd (mg·kg−1)
单作 Monoculture 8.40±0.01b 11.51±0.12bc 4.106±0.061d CK0 不施肥
No fertilizer 间作 Intercropping 8.42±0.01b 11.85±0.09bc 4.244±0.022cd
单作 Monoculture 8.46±0.01a 11.74±0.18bc 4.114±0.096d CK 无伴随阴离子肥料
No anions fertilizers 间作 Intercropping 8.48±0.01a 12.22±0.11b 4.286±0.033cd
单作 Monoculture 8.31±0.01c 11.09±0.19c 5.100±0.137b C 伴随 Cl−肥料
Chloride ion fertilizers 间作 Intercropping 8.32±0.01c 12.46±0.14ab 5.771±0.136a
单作 Monoculture 8.40±0.00b 11.79±0.18bc 4.137±0.090d S 伴随 SO42−肥料
Sulfate ion fertilizers 间作 Intercropping 8.41±0.01b 12.68±0.22a 4.482±0.093c
单作 Monoculture 8.42±0.01b 11.26±0.35c 4.624±0.067c N 伴随 NO3−肥料
Nitrate ion fertilizers 间作 Intercropping 8.44±0.01ab 12.97±0.22a 5.291±0.196b
不同字母表示处理间差异显著(P<0. 05), 下同。Different letters mean significant difference among treatments at 0. 05 level. The same below.

肥料处理可显著增加土壤 pH, 伴随 Cl−肥料处理显
著降低土壤 pH, 伴随 SO42−或 NO3−肥料对土壤 pH
影响不显著。与单作处理相比, 间作鹰嘴豆对土壤
pH影响不显著。
与无肥处理(CK0)相比 , 施肥处理对土壤有机
质含量无显著影响, 但在间作鹰嘴豆条件下, 伴随
SO42−肥料与伴随 NO3−肥料可显著增加土壤有机质
含量, 分别比无肥单作处理高 10.17%和 12.68%。与
油菜单作相比, 间作鹰嘴豆可提高土壤有机质含量,
在伴随 Cl−、SO42−或 NO3−条件可达显著水平, 其增
幅分别为 12.35%、7.55%和 15.19%。
与无肥处理相比 , 无伴随阴离子肥料与伴随
SO42−肥料对土壤 DTPA 提取态 Cd 含量无显著影响;
伴随 Cl−肥料和伴随 NO3−肥料可显著提高土壤 DTPA
提取态 Cd含量, 其增幅分别为 24.21 %和 12.62 %。
与油菜单作相比, 间作鹰嘴豆可提高土壤 DTPA提取
态 Cd含量, 伴随 Cl−、SO42−或 NO3−条件可使其达到
显著水平, 其增幅分别为 13.16%、8.34%和 14.42%。
由以上分析可知, 不同处理土壤 pH 大小顺序
为: 无伴随阴离子>NO3−、不施肥、SO42−>Cl−, 间作
鹰嘴豆对土壤 pH 无显著影响; 土壤有机质含量在
不同肥料处理之间无显著差异, 间作鹰嘴豆可提高
土壤有机质含量, 其增幅顺序为: NO3−>Cl−>SO42−>
无伴随阴离子、不施肥; 不同肥料处理土壤 DTPA
提取态 Cd含量大小顺序为: Cl−>NO3−>SO42−、无伴
随阴离子、不施肥, 间作鹰嘴豆可提高土壤 DTPA
提取态 Cd含量, 其增幅顺序为: NO3−>Cl−>SO42−>无
伴随阴离子、不施肥, 与土壤有机质含量变化一致。
2.2 间作及伴随阴离子肥料对油菜根系特征的影响
根长、根系体积和根系活力等根系特征直接会影
响油菜对土壤 Cd的吸收效率[17]。如表 2 所示, 施肥
能显著增加油菜的主根长 , 与无伴随阴离子处理
(13.67 cm)对比, 伴随Cl−(18.00 cm)、SO42−(17.00 cm)、
NO3− (18.43 cm)肥料更能促进油菜主根伸长。施肥还
能显著增加油菜的根系体积, 以伴随 SO42−肥料油菜
根系体积最大 , 显著高于其他处理 ; 其次是伴随
NO3−肥料; 再次是伴随 Cl−肥料与无伴随阴离子肥料
处理, 均显著高于无肥处理。间作鹰嘴豆也可提高油
菜的主根长与根系体积, 这种促进作用在无肥处理
中可达显著水平。
施肥可降低油菜根系活力, 各处理中, 无肥处理
油菜根系活力为 593.51 μg·g−1·h−1, 显著高于施肥处
理。所有肥料处理中, 伴随 NO3−处理对油菜根系活力
影响较小 , 显著高于其他施肥处理 ; 其次是伴随
SO42−与 Cl−处理; 无伴随阴离子处理对油菜根系活力
影响最大。间作鹰嘴豆能提高油菜的根系活力, 在无
肥处理、SO42−、NO3−处理中可达显著水平, 其增幅
分别为 11.00%、31.63%和 7.17%。
由以上分析可知, 不同处理油菜主根长依次为:
NO3−、Cl−、SO42−>无伴随阴离子>不施肥, 间作鹰嘴豆
仅在无肥条件下可显著增加油菜主根长; 油菜根系体
积大小依次为: SO42−>NO3−>Cl−>无伴随阴离子>不施
肥, 间作鹰嘴豆仅在无肥条件下可显著增加油菜根系
体积 ; 油菜根系活力大小依次为 : 不施肥>NO3 −>
SO42−、Cl−>无伴随阴离子, 间作鹰嘴豆能提高油菜的
根系活力, 在无肥处理、SO42−、NO3−处理中可达显著
水平。油菜根系特征变化主要受不同肥料处理或单间
作影响, 土壤 DPTA提取态 Cd含量变化的影响较小。
2.3 间作及伴随阴离子肥料对油菜生物量的影响
如图 1 所示 , 施肥能显著增加油菜的生物量,
第 10期 谭国湛等: 间作及伴随阴离子肥料对油菜吸收积累镉的影响 1267


表 2 间作及伴随阴离子肥料对油菜根系特征的影响
Table 2 Effects of intercropping and anion-accompanying fertilizers on oilseed rape root characteristics
处理
Treatment
种植模式
Cultivation mode
主根长
Taproot length (cm)
根系体积
Root volume (cm3)
根系活力
Root activity (μg·g−1·h−1)
单作 Monoculture 9.17±0.67e 4.50±0.00f 593.51±1.33b CK0
间作 Intercropping 9.83±0.44d 6.03±0.20e 658.82±6.84a
单作 Monoculture 13.67±0.33c 8.50±0.50d 138.02±4.54g CK
间作 Intercropping 14.00±0.58c 9.00±0.01d 154.09±10.44g
单作 Monoculture 18.00±0.58ab 9.83±0.58c 213.28±8.08f C
间作 Intercropping 18.17±0.44ab 10.51±0.93c 229.17±3.42f
单作 Monoculture 17.00±0.50b 17.50±0.85a 223.39±3.26f S
间作 Intercropping 17.33±0.33b 17.90±0.10a 294.04±1.80e
单作 Monoculture 18.43±0.43ab 14.67±0.67b 381.03±8.22d N
间作 Intercropping 19.00±0.58a 15.33±0.33b 408.37±10.74c


图 1 间作及伴随阴离子肥料对油菜生物量的影响
Fig. 1 Effects of intercropping and anion-accompanying
fertilizers on oilseed rape biomass
以伴随 NO3−、SO42−肥料增幅最大, 分别是无肥处理
的 5.90 倍和 5.74 倍; 其次是无伴随阴离子肥料, 是
无肥处理的 4.56倍; 以伴随 Cl−肥料最低, 是无肥处
理的 3.52倍, 显著低于其他肥料处理。
间作鹰嘴豆也可提高油菜生物量, 除无伴随阴
离子处理外, 均与单作处理差异显著。以无肥处理
与伴随 Cl−肥料增幅最高 , 分别比单作处理增加
53.47%和 44.95%; 其次是伴随 NO3−肥料 ; 伴随
SO42−肥料增幅较低。
2.4 间作及伴随阴离子肥料对油菜 Cd含量的影响
如图 2所示, 施肥处理油菜地上部和地下部 Cd
含量均显著低于无肥处理, 以无伴随阴离子肥料最
低, 显著低于伴随 SO42−和 NO3−肥料处理, 以伴随
Cl−肥料最高, 显著高于其他肥料处理。
间作鹰嘴豆可显著降低无肥处理油菜地上部
Cd 含量, 但显著提高施肥处理油菜地上部的 Cd 含
量。间作鹰嘴豆也可降低油菜地下部 Cd含量, 在无
肥处理、伴随 Cl−肥料条件下均达到显著水平。
2.5 间作及伴随阴离子肥料对油菜 Cd 迁移特征的
影响
如图 3 所示, 除伴随 Cl−肥料外, 施肥处理均可
显著提高油菜的 Cd 转移系数, 使更多的 Cd 转移到
地上部。间作鹰嘴豆也可提高油菜的 Cd 转移系数,
且在施肥条件下达显著水平。
无肥处理单/间作油菜的转移系数均小于 1, Cd 主要
富集在地下部。施肥处理的转移系数均大于 1, Cd
主要富集在地上部。在本次试验中, 油菜“四月慢”
转移系数较高, 与前人的研究结果基本一致[18]。油
菜“四月慢”不但能富集较高浓度的 Cd, 且在施肥条
件下能把Cd主要积累在地上部, 可用作植物修复土
壤 Cd的作物来做进一步研究和应用。

图 2 间作及伴随阴离子肥料对油菜 Cd含量的影响
Fig. 2 Effects of intercropping and anion-accompanying fertilizers on Cd contents of oilseed rape
1268 中国生态农业学报 2013 第 21卷



图 3 间作及伴随阴离子肥料对油菜镉迁移特征和镉积累总量的影响
Fig. 3 Effects of intercropping and anion-accompanying fertilizers on cadmium translocation factor and the total amount of cad-
mium accumulation in oilseed rape
2.6 间作及伴随阴离子肥料对油菜 Cd 积累总量的
影响
如图 3所示, 施肥可显著增加油菜的 Cd积累总
量, 以伴随 Cl−肥料的油菜 Cd 积累总量最大, 是无
肥处理的 2.89 倍, 显著高于其他肥料处理; 其次是
伴随 SO42−、NO3−肥料, 分别是无肥处理的 2.54倍和
2.36 倍, 均显著高于无肥处理。无伴随阴离子肥料
油菜 Cd积累总量与无肥处理相比无显著差异。
间作鹰嘴豆也可提高油菜的Cd积累总量, 在施
肥处理中均达显著水平, 以间作条件下施用伴随Cl−
肥料油菜最大, 是无肥单作处理的 4.82 倍; 其次是
间作条件下施用伴随 NO3−或 SO42−肥料, 分别是无
肥单作处理的 3.46倍和 3.22倍; 以间作条件下的无
伴随阴离子处理最低, 仅为无肥单作处理的 1.78倍。
3 讨论
3.1 间作及伴随阴离子肥料对土壤理化性质的影响
含 NO3−肥料处理的 pH 升高, 主要是因为作物
在吸收 NO3−时释放 OH−, 引起土壤碱化[19]。施入土
壤中的氮肥, 最终都将转化成硝态氮 [20], 在这些肥
料中, 等氮含量的 NH4Cl 和(NH4)2SO4所含的 NH4+
离子比 NH4NO3多, 硝化过程中也生成较多 H+离子,
因此 NH4Cl 和 (NH4)2SO4 处理的土壤 pH 低于
NH4NO3处理。有研究证明, Cl−可通过抑制硝化作用
使作物吸收较多的铵态氮和吸收较少的硝态氮, 促
进植物根系释放出较多 H+ , 增加耕作层根际土壤酸
度, 导致土壤酸化[21], 因此 Cl−处理可显著降低土壤
pH。无伴随阴离子肥料处理 pH 较高, 除了 KHCO3
碱性较强外, 还可能是CO(NH2)2水解偏碱性引起的。
施肥能提高土壤 DTPA 提取态 Cd 含量, 以 Cl−
处理最高, 显著高于其他处理。有研究表明, 含 Cl−
肥料不但能降低土壤 pH, Cl−还能与 Cd 结合, 以
CdCl+的形式存在, 增加 Cd 在土壤中的溶解度和迁
移能力[22]。NO3−处理土壤的 pH 较高, 土壤 DTPA
提取态 Cd含量仅次于 Cl−处理, 显著高于无肥处理,
这可能由于有机质含量较低导致的。无伴随阴离子
肥料处理的 pH较高, 但其处理的土壤 DTPA提取态
Cd 含量与无肥处理差异不显著, 证明 N、K 等营养
元素对土壤中 Cd 的植物有效性也具有一定促进作
用。虽然 SO42−处理中的 SO42−与 Cd 的络合产物稳
定性比 Cl−与 Cd 的差[23−24], 但因其未能还原成 S2−
与 Cd结合成 CdS沉淀[22] 所以 DTPA提取态 Cd含
量与无肥处理差异不显著。综上所述, 与无伴随阴
离子氮钾肥相比, 含 Cl−或 NO3−等伴随阴离子的氮
钾肥对土壤 Cd有效性的促进作用更好。
间作鹰嘴豆也能提高土壤Cd的植物有效性, 且
在含 Cl−或 NO3−肥料条件下提高幅度最大, 分别为
13.16%和 14.42%; 在含 SO42−肥料的条件下增幅较
小, 仅为 8.34%, 但仍然高于无肥处理的 3.36%, 甚
至无伴随阴离子处理的 4.17%。间作鹰嘴豆虽然增加
土壤有机质含量, 但间作处理却能提高 Cd 的植物有
效性, 且与土壤有机质含量增加规律一致, 这也许是
因为间作鹰嘴豆能使根系分泌更多可与 Cd 络合的小
分子有机物, 有利于提高 Cd的植物有效性[11,13]。
3.2 间作及伴随阴离子肥料对油菜 Cd 含量与 Cd
积累能力的影响
因无肥处理油菜单作生物量最小, 其地上/地下
部Cd含量最高, 间作可显著提高无肥处理油菜的生
物量, 但对土壤 Cd有效性无显著影响, 所以间作处
理油菜地上/地下部 Cd 含量均显著低于单作处理。
施肥处理中, Cl−处理土壤 Cd有效态最高、主根较长,
而含Cl−肥料对生物量促进作用较小, 所以油菜地上
/地下部 Cd 含量显著高于其他施肥处理。无伴随阴
离子肥料处理土壤有效态 Cd 含量较其他施肥处理
低, 且油菜主根长、根系体积和根系活力也较小, 对
土壤 Cd的吸收效率低, 油菜地上/地下部 Cd含量显
著低于其他肥料处理; NO3−处理油菜根系活力显著
高于 SO42−处理, 而 SO42−处理油菜根系体积显著高
第 10期 谭国湛等: 间作及伴随阴离子肥料对油菜吸收积累镉的影响 1269


于 NO3−处理, SO42−与 NO3−处理生物量差异不显著,
两者之间地上/地下部 Cd 含量无显著差异。间作鹰
嘴豆能显著提高施肥处理油菜的转移系数, 使更多
的 Cd转移到地上部来, 提高油菜地上部的 Cd含量,
降低油菜地下部的 Cd含量。
伴随 Cl−、SO42−或 NO3−肥料处理的 Cd 积累总
量显著高于无肥处理和无伴随阴离子肥料处理。间
作鹰嘴豆能提高油菜对Cd的积累总量, 在施肥处理
中其促进作用均达显著水平。Cl−处理主要通过增加
油菜 Cd含量来提高 Cd的积累量, 虽然 Cl−处理油菜
生物量并非最大, 但因其地上/地下部 Cd 含量最高,
所以其单植株中积累的 Cd总量最高; NO3−处理主要
通过增加油菜生物量来提高 Cd 的积累量, 虽然含
NO3−肥料处理地上/地下部 Cd 含量显著低于 Cl−处
理, 但其单/间作同比其他处理都具有最高的生物量,
所以也能积累较多 Cd; SO42−处理通过提高油菜体内
Cd 含量和提高油菜生物量两个途径来提高油菜对
Cd的积累总量。
有研究表明, 间作鹰嘴豆可通过提高油菜Cd含
量和生物量两个途径来提高油菜的Cd积累总量, 间
作鹰嘴豆能提高植物对 P 的吸收[25], 还可以降低土
壤硝态氮的积累, 提高肥料利用率 [26], 提高油菜生
物量。含 Cl−肥料不但具有提高土壤 Cd有效性、提
高油菜 Cd 含量和油菜 Cd 积累总量的能力, 还能对
豆科作物根瘤的数量、重量和固氮活性都具有良好的
促进作用[27], 因此, 在本研究的所有处理中以施用含
Cl−肥料并间作鹰嘴豆油菜的 Cd积累总量最大。
4 结论
与无伴随阴离子肥料相比, 伴随 Cl−、SO42−或
NO3−肥料不仅提高土壤DTPA提取态 Cd含量, 还能
显著增加油菜主根长、根系体积和根系活力, 提高
油菜 Cd积累总量。与单作相比, 间作鹰嘴豆也能提
高土壤 DTPA提取态 Cd含量和油菜生物量, 显著提
高油菜 Cd转移系数和 Cd积累总量, 在伴随 Cl−肥料
下对油菜Cd积累总量的促进作用最大, 是无肥单作
处理的 4.82倍。油菜具有生长期短, 农艺措施成熟,
管理方便等优势, 如果将油菜作为Cd污染修复植物
来应用, 可施用适量含 Cl−肥料并与鹰嘴豆间作, 以
增加油菜对 Cd的富集总量, 提高修复效率。
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