海泡石及钙镁磷肥对烟草主要农艺性状及吸收镉的影响

发布时间：2020-04-06

　　摘要：采用田间小区试验，研究海泡石和钙镁磷肥在400、800g/m处理水平下对烟田土壤有效态cd含量、土壤pH值、烟草Cd含量及主要农艺性状的影响。结果表明，在本试验条件下，海泡石和钙镁磷肥均能有效降低烟田土壤中有效态cd含量，减少土壤cd向烟草各组织的迁移转运，2种材料的效果差异不显著;施用海泡石和钙镁磷肥均能小幅度提高土壤pH值，但不能过量施用;400g/m钙镁磷肥处理能提高烟叶鲜重，800g/m2钙镁磷肥和海泡石处理对烟叶鲜重、株高、有效叶数均无显著影响。

　　关键词：烟草;海泡石;钙镁磷肥;镉;农艺性状

　　镉(Cd)是环境中移动性和生物毒性较强的重金属元素l。污水灌溉、污泥农用、含Cd肥料的施用、采矿、冶炼、电镀等活动都可能造成土壤的Cd污染【2】。土壤中的Cd会向作物转移，通过食物链威胁人体健康】。有研究I5]表明，烟草是一种对土壤Cd有着较强累积能力的作物。卷烟中约70%的Cd会随烟雾进入空气中，对主动和被动吸烟者构成健康危害【6l。目前，相关的研究主要集中于烟草对Cd的抗性与吸收转移特性，关于如何调控烟草对Cd的吸收累积报道较少。笔者通过Cd污染烟区的田问试验，研究海泡石和钙镁磷肥对烟草吸收Cd的调控作用，以期为降低烟叶中Cd的健康风险，提高烟叶的安全性和品质提供参考依据。

　　1材料与方法

　　1.1材料

　　海泡石(含SiO225.9%、A12O314.2%、Fe2O33.5%、MgO4.4%、CaO1.6%)为湖南省宁乡县出产，过孑L径0.180mm筛。钙镁磷肥(含MgO18.4%、CaO35.8%、P42.8%)购自湖南省农业科学研究院。烟草品种选用云烟87。

　　1.2试验设计

　　田问试验在湖南郴州桂阳县仁义镇梧桐村进行。该地因灌溉水的原因受到了Cd污染。土壤为石灰性土壤发育的水稻土，有机质、全N、全P、全K含量分别为2.91、0.92、0.39、13.8g/kg，总Cd、有效态Cd含量分别为l9.88、1.95g&g，pH为7.85。试验设5个处理：Tl，不施调控剂(对照);T2，施海泡石400g/rn2;T3，施海泡石800g/1I12;T4，施钙镁磷肥400g/II12;T5，施钙镁磷肥800g/rrI2。小区面积为60。3次重复，随机区组排列。海泡石与钙镁磷肥均于烟田起垄前均匀施人。烟草育苗后挑选长势一致的烟苗，每小区移栽100株。烟草生长过程中按当地习惯进行田问管理。烟叶打顶后，各处理随机选取5株挂牌，用卷尺测定平均株高、有效叶片数、最大叶叶长和叶宽，并分批采摘下部烟叶、中部烟叶、上部烟叶，称量其鲜重。烟叶采摘完后采集烟茎和根系，并同时采集烟株根部土壤。烟叶植株用自来水和去离子水洗净、晾干，经105℃杀青，于70℃烘干至恒重，过0.149111111筛后备用。土壤样品采回后风干，剔除杂物，碾碎过O.149mln筛，备用。

　　1.3测定项目与方法

　　植株样品Cd含量采用HNO3-HCIO4消煮法测定，土壤有效态Cd含量采用0.1moFL的HC1提取法测;土壤pH值采用pH计(Delta320，Met-tierToledo，Switzerland，水土比为2.5：1)测定。

　　1.4数据处理

　　采用Excel2003进行数据统计;采用SPSS16.0进行单因素方差分析和多重比较(LSR法)。

　　2结果与分析

　　2.1不同处理对烟草农艺性状的影响

　　由表1可知，施用海泡石能略微提高烟叶单叶鲜重、有效叶数，其中以800g/m2处理的效果较好。钙镁磷肥也能提高烟叶单叶鲜重、有效叶数，但800g/m的处理效果比400g/m2的差，甚至对上部烟叶鲜重和株高有抑制作用。不同处理的上、下部烟叶单叶鲜重、株高、有效叶数均无显著差异，T4中部烟叶的单叶鲜重显著高于Tl、T2。在本试验条件下，施用海泡石和钙镁磷肥未对烟草的生长产生明显促进或抑制作用。

　　2.2不同处理对烟田土壤有效态Cd含量及pH值的影响

　　土壤有效态Cd含量与多种作物的生长以及Cd吸收有较高的相关性【8】，其含量的高低能够表示土壤受污染的程度，含量的变化也常常用来评价污染修复的效果。由表2可知，施用海泡石和钙镁磷肥均能降低土壤有效态Cd含量。与T1相比，T2、T3分别使土壤有效态Cd含量降低8.89%、35.21%，T4、T5分别降低12.99%、39.57%。T3、T5处理土壤的有效态Cd含量与对照差异显著，而相同施用量(T2和T4，T3和T5)的海泡石和钙镁磷肥降低有效态Cd含量的差异不显著。

　　由表2可知，施用海泡石和钙镁磷肥的烟田土壤pH值均有小幅度提高。与Tl相比，T2、T3处理土壤的pH值差异显著，而钙镁磷肥只在T5处理下土壤pH值差异显著。由此可知，海泡石提高土壤pH值的作用大于钙镁磷肥。海泡石和钙镁磷肥的施用提高了土壤的pH值，增强了土壤对Cd的吸附，导致土壤有效态Cd降低，有利于调控烟草对Cd的吸收。

　　2.3不同处理对烟草累积cd的影响

　　由表3可知，烟草不同部位的Cd含量以烟叶最高，茎其次，根系最低，可见烟叶对Cd的富集能力较强。在本试验条件下，烟草对土壤Cd有明显的富集效应。施用海泡石和钙镁磷肥均能一定程度上降低烟草各部位的Cd含量，与Tl相比，T2烟草上部烟叶、中部烟叶、下部烟叶、茎、根系中的Cd含量分别降低了14.34%、10.36%、6.57%、13.2O%、12.27%，T3分别降低了24.8%、24.0%、20.8%、23.7%、23.1%，T4分别降低了13.63%、16.35%、7.85%、7.73%、7.47%，T5分别降低了30.28%、28.07%、26.70%、22.32%、25.07%。与T1相比，T2、T4上部烟叶、中部烟叶、下部烟叶、茎、根的Cd含量差异不显著，T5Cd含量差异显著，T3cd含量差异显著(中部烟叶除外)，相同施用量的海泡石和钙镁磷肥之间差异不显著。海泡石和钙镁磷肥能够减少Cd向烟草各部分转移的原因可能是其能够降低土壤中有效态Cd含量，降低土壤Cd的生物有效性。钙镁磷肥还能够给土壤提供更多的可交换态Ca，Ca和Cd的原子半径十分接近(Ca为0.099am，Cd为0.097rim)J，能通过与cd的竞争吸收而减少cd向作物转移[91。

　　期刊推荐：《中国烟草学报》(双月刊)创刊于1992年，由中国科协主管，中国烟草学会主办的覆盖烟草工业、农业、经济管理及相关领域的学术期刊。本刊注重基础性、前沿性研究工作的报道，依托中国烟草学会的开展国内外学术交流的优势，坚持贯彻烟草行业科技发展战略，引导烟草行业科技发展方向，紧追国际烟草研究前沿，对coresta研究论文有较多的报道。

　　3小结与讨论

　　在本试验条件下海泡石和钙镁磷肥均能有效降低炯田土壤中有效态Cd含量，减少土壤Cd向烟草各组织的迁移转运，2种材料的效果差异不显著;海泡石降低土壤中有效态Cd含量可能是由于海泡石能以表面络合和离子交换的形式吸附Cd，降低其迁移能力川，钙镁磷肥降低土壤中有效态cd含量可能是由于肥料中的磷与Cd反应生成沉淀而导致cd含量降低[】1]o海泡石和钙镁磷肥均能小幅度提高土壤的pH，土壤pH的提高导致土壤有效态Cd降低，有助于调控烟草对Cd的吸收。一般认为，烟田土壤pH值不宜太高，最合适的范围为5.5—6.5，因此，海泡石和钙镁磷肥的过量施用可能会对烟叶生长产生不利影响。较低量(400g/m)钙镁磷肥处理能略微提高中部烟叶的鲜重，但较高量(800g/m0)钙镁磷肥和2个水平的海泡石处理对烟叶鲜重、株高、有效叶数均无显著影响。