复合钝化材料对农田土壤砷有效性及白菜生长的影响

摘要

【目的】探究施用不同复合钝化材料对贵州喀斯特地貌农田土壤砷(As)形态及蔬菜生长和品质的影响,筛选出能大幅降低蔬菜作物As含量的复合钝化材料,为As污染土壤的修复和安全利用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以不施钝化剂为对照(CK),设添加铁矿粉+钢渣(AB)、铁矿粉+煤渣(AC)、铁矿粉+钢渣+煤渣(ABC)、铁矿粉+钢渣+腐殖质(ABD)、铁矿粉+钢渣+煤渣+腐殖质(ABCD)5个复合钝化剂处理,种植小白菜收获后,利用原子荧光形态分析仪测定As在土壤中形态变化差异和白菜中的含量,分析不同复合钝化剂的钝化效果。【结果】与CK相比较,添加AB、AC、ABC和ABCD 4种复合钝化材料能显著降低土壤As有效态含量(P0.05),处理ABC的钝化率最高,为60.91%。供试土壤中残渣态As(O-As)和铝型As(Al-As)的比例呈逐渐增加趋势,比例范围分别为32.52%~34.88%和16.44%~28.17%;而易溶态As(AE-As)、铁型As(Fe-As)和钙型As(Ca-As)比例呈下降趋势,比例范围分别为0.66%~1.50%、19.63%~31.28%和16.64%~17.15%。施用复合钝化剂的白菜生物量均显著提高,株高和株幅也相应有所增长,均达显著水平(除AC处理的株幅外),其中处理ABC的生物量增长达91.46%;地上部和地下部As含量的变化范围分别为0.306~0.588 mg/kg和0.622~1.592 mg/kg,有效抑制白菜地上部和地下部对As的累积,其中,处理AB、AC、ABC和ABD的地上部(可食部位)As含量均低于国家标准(GB 2762—2017)(新鲜蔬菜As≤0.5 mg/kg);处理AB、AC和ABC均不同程度地抑制白菜向地上部迁移As的能力。【结论】施用复合钝化剂2.5%铁矿粉+1.0%钢渣+2.0%煤渣,既可有效降低土壤As有效态含量,又能最大限度减少As在白菜地上部(可食部位)中的累积,有效促进白菜生长。