土壤钴、镍向植物的转移及毒害效应研究

摘要

本文采用土培实验,研究了钴高敏感蔬菜(黄瓜)和镍高敏感蔬菜(蕹菜)和水稻对土壤钴和镍的吸收富集,土壤钴和镍对作物的毒害效应和毒害临界值,以及各种土壤理化性质与土壤钴和镍毒害临界值的关系。主要结果如下：
　　 1、黄瓜和水稻各部位对钴的富集系数总体上随着土壤钴含量的增加而增大,黄瓜各部位对钴的的富集系数均明显大于水稻。在低浓度处理下,钴从黄瓜和水稻根部向地上部的转移随着土壤钻含量的增加而增大;在高浓度处理下,钴向水稻地上部各部位的转移系数有减小趋势。在黄瓜体内Co对Mn、Zn、Ca的吸收表现出明显的促进作用;在地上部Co对Mg的吸收有促进作用,对P的吸收有拮抗作用。在水稻体内,Co对Cu、N、P、K的吸收主要表现为促进作用。
　　 2、蕹菜和水稻各部位对镍的富集系数均随镍添加浓度的增加而增加,蕹菜各部位对镍的富集能力大于水稻。蕹菜中,镍从根部向地上部的转移系数,随镍添加浓度的增加而先增加后减小;水稻中,镍处理时各部位的转移系数随镍添加浓度增加先减小后有所增加,且均明显小于对照。在蕹菜中,Ni对Mn、Zn、Mg、N的吸收有促进作用,对K的吸收有拮抗作用。在水稻中,Ni促进了根茎叶对Fe的吸收,却抑制了Fe向谷壳和糙米的转移;抑制了根系对Cu的吸收,却使Cu向地上部转移增大;促进了根系对P的吸收,却抑制P向茎叶的转移,增加了P向糙米的转移。
　　 3、在不同钴添加浓度下,黄瓜地上部生物量(鲜重)较对照下降21.97％～95.36％,水稻产量较对照下降4.59％～76.14％;不同镍添加浓度下,蕹菜地上部生物量(鲜重)较对照下降29.59％～93.84％,水稻产量较对照下降4.24％～77.49％。
　　 4、以黄瓜和蕹菜地上部生物量减产10％推算土培条件下钴和镍对作物毒害的临界值,得到土壤钴和镍的有效量(DTPA提取)临界值分别为2.74和2.20mg/kg,相应土壤全量基临界值分别为97.98和43.67mg/kg。
　　 5、土壤粘粒和游离氧化铁含量与钴全量基EC10的相关性最好,其次是交换Mg和CEC;土壤pH和交换Mg与钴有效量基EC10的相关性最好,其次是交换Ca和游离氧化铁。土壤有机质和镍全量基EC10的相关性最好,其次是交换Ca、CEC、游离氧化铁和交换Mg;土壤pH和镍有效量基EC10的相关性最好,其次是交换Ca和交换Mg含量。
　　 通过土壤中各理化性质与钴全量基和有效量基EC10的逐步回归分析得到:[钴全量基EC10]=5.442*[游离氧化铁]+0.329*[粘粒含量]+0.028[钴有效量基EC10]=12.765-1.642*pH-0.113*CEC