论文部分内容阅读
以10年生盆栽红富士苹果为试材,通过土施氯化镉溶液研究了土壤镉污染对苹果叶片光合作用、果实品质的影响和土壤不同形态(可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态)镉含量的变化,探索了土施3种改良剂(磷酸二氢钾、生物有机肥、氧化钙)对土壤镉污染的调控效果。研究结果表明:1.苹果发育各时期土壤全镉、可交换态( Ex.)、碳酸盐结合态( B.C.)、铁锰氧化物结合态( B.I.M.)、有机结合态( B.O.M.)、残渣态( Re.)镉含量均为高剂量(40 mg·kg-1)>中剂量(20 mg·kg-1)>低剂量(5 mg·kg-1),均与土壤镉含量呈显著或极显著正相关。各形态镉含量为:可交换态>铁锰氧化物结合态>残渣态>碳酸盐结合态>有机结合态。土壤全镉、土壤可交换态、土壤碳酸盐结合态、土壤铁锰氧化物结合态、土壤有机结合态镉含量均呈乘幂指数减少的趋势,残渣态镉含量呈指数增加的趋势。2.苹果发育各时期土壤镉含量为:盛花期(4-23)>生理落果期(6-23)>果实膨大期(8-23)>果实成熟期(10-23)。0~80 cm、0~60 cm和0~40 cm深度镉处理在盛花期(4-23)至生理落果期(6-23)的土壤镉含量减少量最大,占全年总减少量的比例最高,0~20 cm深度土壤镉处理在生理落果期(6-23)至果实膨大期(8-23)土壤镉含量减少量最大。3.苹果不同发育时期叶片镉含量与土壤镉含量呈显著或极显著正相关(相关系数>0.7117)。一年中随发育时期的推移,叶片镉含量逐渐增加,到果实缓慢生长期(9月23日)达到最高,之后下降;苹果果实镉含量随土壤镉含量的增加而增多,两者在果实成熟期呈极显著正相关(相关系数0.9834),其拟合公式为:y=0.0248x0.2001。按无公害苹果果实镉的最大允许量为0.03 mg·kg-1推算,在试验所用的壤质褐土(pH 7.133)进行的无公害苹果生产的土壤镉含量阈值为2.59 mg·kg-1。4.苹果发育各时期叶片总叶绿素含量、叶片叶绿素a、b含量、叶片净光合速率、叶片蒸腾速率、叶片气孔导度均为:零剂量(0 mg·kg-1)>低剂量(5 mg·kg-1)>中剂量(20 mg·kg-1)>高剂量(40 mg·kg-1)。叶片总叶绿素含量、叶绿素a、b含量、叶片净光合速率、叶片蒸腾速率、叶片气孔导度与土壤镉含量均呈极显著负相关。苹果果实单果重、果实硬度、果实横纵径、果型指数、果实总糖、果实葡萄糖、果实果糖、果实还原糖、果实可溶性固形物含量均为:零剂量(0 mg·kg-1)>低剂量(5 mg·kg-1)>中剂量(20 mg·kg-1)>高剂量(40 mg·kg-1),均与土壤镉含量呈显著或极显著负相关;苹果果实可滴定酸含量与土壤镉含量无显著相关性。5.苹果园土施3种改良剂处理可交换态镉含量、苹果叶片、果实镉含量分别低于未施改良剂处理9.9%~36.6 %、3.1%~41.6 %、0.5 %~53.9 %;土壤碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态镉含量分别高于未施改良剂处理6.2 %~61.2 %、0 %~91.7 %、0 %~314.7 %、0 %~57.9 %。方差分析结果表明,在本试验所设的农艺调控措施中以土施1 g·kg-1磷酸二氢钾+200 g·kg-1生物有机肥+20 g·kg-1氧化钙的土壤镉污染调控效果最好。根据此处理的土壤全镉含量与苹果果实镉含量拟合公式得出,土壤镉农艺调控极限值为11.59 mg·kg-1。3种土壤改良剂中,以氧化钙对土壤可交换态镉含量、残渣态镉含量、苹果叶片镉含量、果实镉含量的调控效果最好,直接通径系数分别为-0.4494~-0.7924、0.8581~0.9445、-0.6671~-0.7652、-0.7832~-0.9027;磷酸二氢钾对土壤碳酸盐结合态镉含量、铁锰氧化物结合态镉含量的的调控效果最好,直接通径系数分别为0.8097~0.9079、0.8527~0.9327;有机肥对有机结合态镉含量的调控效果最好,直接通径系数为0.7663~0.8903。6.土壤可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态镉含量与苹果叶片、果实镉含量的多元线性回归拟合方程达到显著或极显著水平。土壤碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态镉含量与苹果叶片、果实镉含量呈负相关。土壤碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态镉含量越高,土壤镉的生物有效性越低。