净六铬对铬污染土壤中小白菜的影响
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摘要 通过盆栽试验，研究了重金属Cr污染土壤上施用净六铬修复剂对小白菜生长发育、产量以及总Cr和Cr6+积累特性的影响，并研究了试验土壤中总Cr和Cr6+的含量变化。结果表明：施用不同浓度的净六铬能不同程度地降低土壤和小白菜中总Cr和Cr6+含量，从而抑制Cr和Cr6+向小白菜地上部的转移，减少Cr在小白菜植株地上部的积累，改善小白菜的生长和发育，增产效果达到显著水平。总体来看，净六铬浓度达到2 g/kg时效果最好。
关键词 重金属铬；修复剂；小白菜；铬累积
中图分类号 S634.3；X53 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）02-0051-01
Effects of Net Six Cr on Pakchoi in Cr Contaminated Soil
WANG Li-ying 1 CHENG Xiong 2 *
（1 Southern China Agricultural Museum，South China Agricultural University，Guangzhou Guangdong 510642； 2 The New Countryside Development Institute of South China Agricultural University）
Abstract Through pot experiment，the effect of applying net six Cr remediation agents in heavy metal Cr pollution soils on the development of pakchoi growth and yield，and total Cr and Cr6+ accumulation characteristics was studied，and the changes in the content of total Cr and Cr6+ in the soil was studied.The results showed that the effects of different levels of the net six Cr can reduce the total Cr and Cr6+ content in soil and pakchoi，leading to inhibition of Cr and Cr6+ to transfer the pakchoi，reduce the accumulation of Cr in the upper part of pakchoi，improve the growth and development of pakchoi，yield increase reached significant level.Overall，net six Cr concentration of 2 g/kg had the best effect.
Key words heavy metal Cr；remediation agents；pakchoi；Cr accumulation
S着科技快速发展，重金属对环境的污染日趋严重[1]。广东地区由于城市化、工业化的快速发展，农业土壤重金属污染十分严重。不同蔬菜种类对重金属的吸收能力不同，一般叶菜类蔬菜最容易富集重金属[2]。铬（Cr）作为环境中五毒元素之一，具有极强的致畸致癌作用，对人们的环境健康造成了严重的威胁[3]。进入土壤中的重金属Cr不仅能抑制植物的生长发育，还可以通过植物根系在植物体内富积，并且可以通过食物链进入人体和动物体内危害其健康。因此，Cr污染土壤的改良修复已成为土壤学和环境科学领域工作者研究的重点和热点。本文以小白菜为例，通过盆栽试验研究净六铬修复剂对Cr污染土壤的修复效果。具体考察了污染土壤中施加不同水平净六铬对小白菜生长发育、产量和小白菜植株内Cr含量及小白菜收获后土壤中Cr含量的变化，探讨净六铬作为Cr污染土壤修复剂的可行性，为Cr污染土壤的修复技术提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试土壤
试验土壤采自华南农业大学树木园未受Cr污染的新鲜土样。土壤经风干、粉碎后过5 mm筛备用，土壤基本理化性质：CEC 10.62 cmol/kg、全氮7.63 g/kg、碱解氮75.94 mg/kg、有效磷13.90 mg/kg、速效钾10.51 mg/kg、总铬11.80 mg/kg、六价铬4.78 mg/kg、pH值4.15。
1.2 试验材料
重金属污染物：重铬酸钾（分析纯）；修复剂：净六铬；肥料：腐熟牛粪、尿素（N 46.7%）、过磷酸钙（P2O5 12%）、氯化钾（K2O 60%）；供试蔬菜：葵扇矮脚黑叶小白菜，生长期40 d，种子购自华南农业大学茶山种子店。
1.3 试验设计
采用室内盆栽试验，共设5个处理，分别为铬0.12 g/kg、不添加净六铬（A）；铬0.12 g/kg、添加净六铬0.5 g/kg（B）；铬0.12 g/kg、添加净六铬1.0 g/kg（C）；铬0.12 g/kg、添加净六铬2.0 g/kg（D）；以空白作对照（CK）。3次重复，每盆装土3 kg，定植3株小白菜。
1.4 试验方法
牛粪、磷肥和净六铬一次性以基肥方式施入，氮肥和钾肥的50%基施，另外50%分2次追施。每盆土施牛粪30 g、N 0.3 g、P2O5 0.15 g、K2O 0.2 g。9月24日育苗，小白菜苗生长到4片叶时移栽定植，试验过程中每隔7 d观察小白菜长势并做记录，11月 4日采收、测产，全生育期40 d，各处理间其他管理方式一致。
1.5 调查内容及方法
1.5.1 土壤样品处理。小白菜收获后，将各盆的土壤混匀，按四分法取部分土壤风干，用玛瑙研钵磨碎分别过60目和100目筛，于封口塑料袋中保存备用。
1.5.2 小白菜样品处理。小白菜收获后，用去离子水将其冲洗干净，去根称鲜重，105 ℃恒温杀青30 min，75 ℃烘干至恒重，称干重。粉碎过0.5 mm筛后放入封口塑料袋中于干燥处保存备用。
1.5.3 总铬含量测定。土壤和植株分别用HF-HClO4-HNO3消煮和HNO3-HClO4消化方法预处理，采用火焰原子吸收光谱法测定总铬含量。
1.5.4 六价铬含量测定。土样用二苯碳酰二肼比色法[4]，植株用H2SO4-H3PO4消煮，二苯碳酰二肼比色法测定[5]。
2 结果与分析
2.1 铬污染土壤中添加净六铬对小白菜生长性状的影响
由表1可知，处理B、C、D小白菜株高和叶片数相对于处理A均有不同程度的增加，其增幅分别达到9.74%～23.38%、11.63%～19.77%。处理D与处理A对小白菜株高的影响达到显著水平（P
2.2 铬污染土壤中添加净六铬对小白菜产量的影响
由表2可知，小白菜地上部干重和总干重处理B、C、D与处理A相比，增产幅度分别为19.83%～67.14%、18.28%～63.71%。处理D与CK相比，小白菜地上部干重和总干重均有明显提高，增幅分别为52.45%、52.93%，且差异达到显著水平。这可能是净六铬促进了小白菜的生长，也可能是净六铬降解了土壤中的Cr6+，抑制小白菜对Cr的吸收，而低浓度的Cr促进了小白菜的生长。
2.3 铬污染土壤中添加净六铬对小白菜和土壤总Cr、Cr6+含量的影响
由表3可知，处理B、C、D与处理A相比，添加净六铬能降低土壤中总Cr和Cr6+的含量，降低幅度分别为2.58%～27.14%、0.63%～7.77%，但各处理间差异不显著。
小白菜植株中Cr和Cr6+含量处理B、C、D与处理A均有不同程度降低，降低幅度分别为25.38%～49.24%和48.46%～75.33%，但处理间的差异较大。施加最高量净六铬（处理D）与处理A相比，小白菜Cr6+含量降低75.33%，差异达显著水平（P
3 结论与讨论
净六铬修复剂不同用量水平对铬污染土壤中小白菜生长的各项指标（株高、叶片数、地上部干重和总干重）均无不良影响，反而有不同程度的增产作用，其中最高净六铬施用量（2 g/kg）对小白菜增产效果最为明显[6]。
与不施净六铬的铬污染土壤相比，施用净六铬均能降低小白菜地上部植株中总Cr和Cr6+含量，且小白菜植株中总Cr和Cr6+含量与净六铬施用量在验设计浓度范围内呈负相关性。净六铬最高施用量（2 g/kg）和不施净六铬的铬污染土壤对小白菜Cr6+含量的影响达到显著差异。
与不受铬污染、不施净六铬的土壤相比，不添加净六铬的0.12 g/kg铬污染土壤明显抑制小白菜的生长，净六铬的施用可以有效地减弱其抑制作用。另外，污染土壤中添加净六铬（2 g/kg）对小白菜的生长具有明显促进作用。
4 参考文献
[1] 杨菲，吴琦，季辉，等.土壤重金属Pb和Cd在小白菜中的富集特征及产地环境安全临界值[J].中国农学通报，2011（13）：194-198.
[2] 祖艳群，李元，陈海燕，等.蔬菜中铅镉铜锌含量的影响因素研究[J].农业环境科学学报，2003（3）：289-292.
[3] 郭观林，周启星，李秀颖.重金属污染土壤原位化学固定修复研究进展[J].应用生态学报，2005（10）：1990-1996.
[4] 徐非，谢争.污染土壤中六价铬的测定[J].环境监测管理与技术，2008（5）：42-43.
[5] 张志良.植物生物化学技术和方法[M].北京：农业出版社，1986.
[6] 丁竹江，胡忻，尹大强.螯合剂在重金属污染土壤修复中应用研究进展[J].生态环境学报，2009（2）：777-782.