施锰微肥对镉污染土壤中玉米生长及镉吸收分配的影响

摘要

为定量研究锰(Mn)对镉(Cd)污染土壤的修复效果,以低(5 mg·kg-1)和高(10 mg·kg-1)Cd污染棕壤为供试土壤,通过盆栽培养试验,研究施加不同浓度的MnSO4(20、200、2000 mg·kg-1)对土壤Cd形态、玉米生长和体内Cd吸收、Cd亚细胞分布的影响.结果表明:施Mn可以显著改变土壤中Cd的赋存形态,与对照(未施加Mn)相比,土壤可交换态Cd含量降低了4.75％～30.81％,且随着Cd浓度的增加,可交换态Cd降低比例逐渐增大.适量的Mn(20、200 mg·kg-1)可以促进玉米根系的生长,提高玉米各部位生物量,增产11.42％～17.51％,但过量的Mn(2000 mg·kg-1)则会对玉米产生一定的毒害作用,导致减产.Mn降低了土壤中Cd的生物有效性,从而抑制玉米对Cd的吸收,籽粒Cd含量在低Cd污染土壤中降低了46.15％～53.85％,在高Cd污染土壤中降低了38.37％～52.33％.同时Mn增加了细胞壁对Cd的沉积和液泡区隔化作用,促进Cd在根部的固持,从而降低其向地上部转运.研究表明,Mn的施加对低Cd污染土壤的钝化效果优于高Cd污染土壤,适量的Mn更有助于玉米的生长发育以及降低玉米体内的Cd含量.