液體有機(jī)肥對(duì)鉛、鎘污染下馬鈴薯重金屬吸收及干物質(zhì)積累的研究

王沛裴，鄭順林，2*，何彩蓮，張　琴，萬(wàn)年鑫，羅艷琴，袁繼超，2

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，成都611130；2.西南地區(qū)作物栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都611130）

?

液體有機(jī)肥對(duì)鉛、鎘污染下馬鈴薯重金屬吸收及干物質(zhì)積累的研究

王沛裴1，鄭順林1，2*，何彩蓮1，張琴1，萬(wàn)年鑫1，羅艷琴1，袁繼超1，2

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，成都611130；2.西南地區(qū)作物栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都611130）

摘要：采用盆栽實(shí)驗(yàn)，研究了Pb、Cd污染下，一種液體有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯各器官Pb、Cd吸收量的影響及對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的緩解作用。結(jié)果表明：在基施液體有機(jī)肥作用下，馬鈴薯各器官對(duì)Pb、Cd的吸收具有明顯差異，Pb和Pb、Cd復(fù)合污染條件下，馬鈴薯Pb、Cd吸收情況一致，即根＞葉＞莖＞塊莖，而Cd污染下，馬鈴薯各器官吸收量變化規(guī)律為根＞莖＞葉＞塊莖；馬鈴薯的根冠比、干物質(zhì)累積量和單株產(chǎn)量隨液體有機(jī)肥濃度增加而增加，且各處理均在有機(jī)肥高濃度時(shí)達(dá)到最大值；馬鈴薯塊莖中Pb、Cd吸收量在研究范圍內(nèi)隨有機(jī)肥濃度的增加而減少，塊莖中Pb吸收量比未施加液體有機(jī)肥組降低34.7%，Cd吸收量比未施加液體有機(jī)肥組降低52.1%。綜上認(rèn)為在研究范圍內(nèi)，馬鈴薯底施液體有機(jī)肥對(duì)Pb、Cd污染均有較明顯的緩解效應(yīng)。Pb污染下塊莖中的Pb含量均超標(biāo)，Cd污染下，塊莖膨大期塊莖中的Cd含量全部未超標(biāo)，塊莖成熟期部分處理超標(biāo)，可以通過(guò)適當(dāng)提前收獲，降低塊莖的Cd吸收，達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：液體有機(jī)肥；Pb、Cd污染；馬鈴薯；緩解效應(yīng)

王沛裴，鄭順林，何彩蓮,等.液體有機(jī)肥對(duì)鉛、鎘污染下馬鈴薯重金屬吸收及干物質(zhì)積累的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 35（3）：425-431.

WANG Pei-pei, ZHENG Shun-lin, HE Cai-lian, et al. Effects of liquid organic fertilizer on absorption of lead and cadmium and dry matter accumulation in different organs of potato[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2016, 35（3）:425-431.

重金屬污染具有相對(duì)穩(wěn)定性和難降解性，因此對(duì)它的治理成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)[1]。國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)土壤6.5＜pH＜7.5時(shí)土壤Pb含量的臨界值為300 mg·kg-1、Cd為0.3 mg·kg-1。Pb作為植物生長(zhǎng)非必需元素，主要被植物根部吸收、積累，通過(guò)破壞活性氧代謝酶系統(tǒng)[2]，影響細(xì)胞代謝，抑制植物正常生長(zhǎng)[3]。低濃度Cd會(huì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)[4]，高濃度Cd通過(guò)破壞植物抗氧化系統(tǒng)[5]，影響植物生長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)小麥根、莖、葉長(zhǎng)度和生物量都隨Cd濃度的增大而逐漸下降[6]。

目前重金屬污染治理較理想的方法，是通過(guò)施用有機(jī)肥緩解重金屬污染。有機(jī)肥分解時(shí)釋放出熱量、二氧化碳和氨等物質(zhì)為植物生長(zhǎng)提供能量，同時(shí)有機(jī)肥中的胡敏酸和富里酸與重金屬形成難溶性沉淀（如硫化物）[7]，降低自由離子活度系數(shù)，降低重金屬含量，為植物生長(zhǎng)提供良好環(huán)境。羅連光等[8]研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥作用下，水稻獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益且重金屬含量均未超標(biāo)。唐明燈等[9]發(fā)現(xiàn)Pb、Cd污染下，施加有機(jī)肥為生菜生長(zhǎng)提供良好的生態(tài)環(huán)境。曾德武等[11]與李正強(qiáng)等[10]研究表明，有機(jī)肥能夠提高植物地下生物量，減少重金屬對(duì)作物根系的毒害作用。

2014年四川首發(fā)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)中，Cd 以28.7%的超標(biāo)率成為主要污染物，對(duì)糧食安全存在較大的隱性風(fēng)險(xiǎn)，因此找到一種安全種植糧食的措施具有重要實(shí)踐意義。本研究通過(guò)盆栽試驗(yàn)，以四大主糧之一的馬鈴薯為材料，在Pb、Cd重度污染的土壤中施加不同濃度液體有機(jī)肥，探索馬鈴薯各器官Pb、Cd吸收量的變化，揭示液體有機(jī)肥對(duì)Pb、Cd污染的緩解效果，尋找治理Pb、Cd污染的最佳濃度，為Pb、Cd污染的土壤安全生產(chǎn)馬鈴薯提供重要依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試土壤屬于壤土，取自四川省成都市溫江區(qū)青浦園試驗(yàn)田，具體理化性質(zhì)如下：Pb含量28.34 mg· kg-1，Cd含量2.52 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量7.92 g·kg-1，全氮2.08g·kg-1，速效磷6.56g·kg-1，速效鉀32.67mg·kg-1，pH6.68。供試馬鈴薯為脫毒種薯川芋117。供試有機(jī)肥為云南七彩環(huán)保科技有限公司提供的商品新型液體有機(jī)肥，其有機(jī)質(zhì)≥30%，N+P2O5+K2O含量≥10%，氨基酸含量≥8%，pH5.8～6.8。供試藥品Pb（NO3）2、CdCl2為成都市科龍化工試劑廠提供的分析純。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采集土壤在除去殘枝、石子等雜物后充分混勻，分裝于規(guī)格一致的塑料桶中（直徑27 cm、高25 cm），每桶土重7 kg。Pb（NO3）2、CdCl2與土壤混勻，且濃度分別為1000 mg·kg-1和20 mg·kg-1；土壤中有機(jī)肥濃度分別為（C0）0 g·kg-1、（C1）0.2 g·kg-1、（C2）2 g· kg-1、（C3）20 g·kg-1四個(gè)處理。試驗(yàn)處理分Pb污染、Cd污染和Pb、Cd復(fù)合污染三種污染模式，具體處理依次為：PbC0、PbC1、PbC2、PbC3；CdC0、CdC1、CdC2、CdC3；PbCdC0、PbCdC1、PbCdC2、PbCdC3。Pb（NO3）2、CdCl2以及有機(jī)肥以溶液形式與土壤混勻。種植馬鈴薯前一星期，所有實(shí)驗(yàn)用土每日充分?jǐn)嚢瑁垢魍巴寥乐兄亟饘?、有機(jī)肥均勻分布，試驗(yàn)分別以PbC0、CdC0、PbCdC0為各處理的對(duì)照，每處理9個(gè)重復(fù)。于2015 年2月10日種植馬鈴薯，每盆種3株，2015年6月6日收獲。

1.3指標(biāo)測(cè)定及方法

在馬鈴薯塊莖形成期、塊莖膨脹期及塊莖成熟期進(jìn)行取樣。每次采集馬鈴薯地上生物量和地下生物量，分根、莖、葉、塊莖進(jìn)行處理，自來(lái)水沖洗干凈，蒸餾水潤(rùn)洗兩次，烘箱內(nèi)殺青0.5 h后，烘干至恒重，粉碎、磨細(xì)，過(guò)100目篩裝袋備用。采用火焰原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定樣品中Pb、Cd含量。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件與DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2　結(jié)果與分析

2.1Pb污染下液體有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯Pb吸收的影響

由圖1可知，液體有機(jī)肥作用下，馬鈴薯各器官在塊莖成熟期對(duì)Pb的吸收情況：相同有機(jī)肥濃度下，根中Pb含量除PbCdC0大于PbC0處理、PbCdC3大于PbC3處理外，其余均是Pb、Cd復(fù)合污染小于單一Pb污染（圖1a）；莖中Pb含量除處理PbCdC0大于PbC0，其余均是Pb、Cd復(fù)合污染大于單一Pb污染（圖1b）；葉片中Pb含量除PbCdC1大于PbC1處理外，其余均是Pb、Cd復(fù)合污染小于單一Pb污染（圖1c）；塊莖中Pb含量均是Pb、Cd復(fù)合污染大于單一Pb污染（圖1d）。在整個(gè)生育期，馬鈴薯各個(gè)器官Pb吸收量依次為根＞莖、葉＞塊莖，并且根、莖和塊莖中Pb吸收量隨著有機(jī)肥濃度的增加而減少，而葉中則是隨著有機(jī)肥濃度的增加而增加。參照GB 18406.1—2001，蔬菜中Pb≤0.2 mg·kg-1，試驗(yàn)馬鈴薯塊莖中Pb含量均超標(biāo)（圖1d），但不同濃度有機(jī)肥作用下，各處理下馬鈴薯塊莖中Pb吸收量存在明顯差異。塊莖成熟期，單因素污染下馬鈴薯塊莖中Pb的吸收量減少率最大，處理PbC1、PbC2、PbC3與PbC0相比，其減少率分別為37%、40%、61%；塊莖形成期，Pb、Cd復(fù)合污染下馬鈴薯塊莖中的Pb吸收量減少率最大，處理PbCdC1、PbCdC2、PbCdC3與PbCdC0相比，其減少率分別為22%、50%、57%（圖1d）。這表明：在研究范圍內(nèi)隨著液體有機(jī)肥濃度的增加，馬鈴薯塊莖中Pb含量減少；塊莖成熟期，液體有機(jī)肥在單因素污染下緩解效果最好；塊莖形成期液體有機(jī)肥在Pb、Cd復(fù)合污染下緩解效果最好。

圖1　液體有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯不同器官Pb吸收量的影響Figure 1 Effects of liquid organic fertilizer on Pb absorption in different organs of potato

圖2　液體有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯不同器官Cd吸收量的影響Figure 2 Effects of liquid organic fertilizer on Cd absorption in different organs of potato

2.2Cd污染下液體有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯Cd吸收的影響

由圖2可知，整個(gè)生育期，馬鈴薯各個(gè)器官Cd吸收量依次為根＞莖、葉＞塊莖；塊莖成熟期Pb、Cd復(fù)合污染下，馬鈴薯的根和葉隨液體有機(jī)肥濃度增大Cd吸收量增加（圖2a、圖2c），而莖和塊莖隨液體有機(jī)肥濃度增大Cd吸收量減少（圖2b、圖2d）。液體有機(jī)肥作用下，馬鈴薯塊莖中Cd含量（參照GB 18406.1—2001，蔬菜中Cd≤0.05 mg·kg-1）變化如下：塊莖膨大期均未超標(biāo)，塊莖成熟期，單因素處理馬鈴薯塊莖中Cd含量均未超標(biāo)，Pb、Cd復(fù)合處理只有處理CdC3未超標(biāo)（圖2d）。但是隨著有機(jī)肥濃度的變化，塊莖中Cd含量呈現(xiàn)較大降低趨勢(shì)。單因素污染在塊莖膨大期，馬鈴薯塊莖中的Cd含量減少率最大，處理CdC1、CdC2、CdC3與CdC0相比減少率分別為91%、90%、51%；Pb、Cd復(fù)合污染在塊莖成熟期，馬鈴薯塊莖中的Cd含量減少率最大，處理PbCdC1、PbCdC2、PbCdC3與PbCdC0相比減少率分別為47%、54%、68%。這表明，在研究范圍內(nèi)，液體有機(jī)肥濃度越大，馬鈴薯塊莖中Cd的吸收量越少；Cd污染下，液體有機(jī)肥在塊莖膨大期緩解效果最好；Pb、Cd復(fù)合污染下，液體有機(jī)肥在塊莖成熟期緩解效果最好。

2.3馬鈴薯葉面積的變化

Pb、Cd污染下，馬鈴薯葉面積隨液體有機(jī)肥濃度的增大而增大，在相同濃度有機(jī)肥處理下，馬鈴薯葉面積變化規(guī)律基本是單一Pb污染＞Pb、Cd復(fù)合污染＞單一Cd污染（表1）。在塊莖形成期和塊莖膨大期，液體有機(jī)肥對(duì)單一Pb污染下馬鈴薯葉面積提升率分別為55.37%、53.95%，單一Cd污染下馬鈴薯葉面積提升率分別為74.05%、61.34%；塊莖成熟期，單一Pb污染下液體有機(jī)肥對(duì)葉面積提升率下降為12.31%，而單一Cd污染下葉面積提升率持續(xù)上升，其提升率為74.39%。液體有機(jī)肥處于低濃度和中濃度時(shí)，對(duì)Pb、Cd復(fù)合污染下馬鈴薯葉面積提升率均較低，低濃度時(shí)提升率為2.56%，中濃度時(shí)為8.06%，在有機(jī)肥高濃度時(shí)葉面積表現(xiàn)出明顯提升，平均達(dá)到20.01%。這表明在研究范圍內(nèi)，液體有機(jī)肥對(duì)Pb、Cd污染下馬鈴薯葉面積增長(zhǎng)有明顯促進(jìn)作用，在相同有機(jī)肥濃度下，葉面積大小順序?yàn)閱我籔b污染＞Pb、Cd復(fù)合污染＞單一Cd污染。

2.4馬鈴薯各器官干物質(zhì)量的變化

如表2、表3所示，Pb、Cd污染下，馬鈴薯干物質(zhì)量、根冠比和單株產(chǎn)量變化趨勢(shì)基本一致，即隨著液體有機(jī)肥濃度的增大而增大。Cd污染下，馬鈴薯干物質(zhì)累積量、根冠比和總產(chǎn)量相對(duì)Pb、Cd復(fù)合污染呈降低趨勢(shì)，且隨著液體有機(jī)肥濃度增加，降低趨勢(shì)越發(fā)不明顯，即在塊莖成熟期，Cd污染下馬鈴薯干物質(zhì)量是Pb、Cd復(fù)合污染下干物質(zhì)量的78.6%；Cd污染下馬鈴薯單株產(chǎn)量是Pb、Cd復(fù)合污染下單株產(chǎn)量的89.1%。這表明在研究范圍內(nèi)，Pb、Cd污染下施加液體有機(jī)肥可以促進(jìn)馬鈴薯生長(zhǎng)；Pb、Cd復(fù)合污染下，馬鈴薯干物質(zhì)量、根冠比、單株產(chǎn)量均高于Cd污染，但隨著有機(jī)肥濃度的增大，差異越來(lái)越不明顯。

3　討論

液體有機(jī)肥相對(duì)普通有機(jī)肥的優(yōu)勢(shì)是含有大量氨基酸、腐植酸組分和較完全的營(yíng)養(yǎng)元素，施入土壤后經(jīng)分解合成相關(guān)物質(zhì)，能夠促進(jìn)土壤形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，減少土壤中Pb、Cd有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)或殘?jiān)鼞B(tài)[12]，使土壤通氣良好[13]，降低植物對(duì)土壤中Pb2+、Cd2+的吸收，為植物的安全生長(zhǎng)提供良好環(huán)境。

表1　馬鈴薯葉面積的變化Table 1 Changes of leaf area of potato

根冠比的高低決定植物根系活性的強(qiáng)弱，葉面積是植物受外界環(huán)境影響的直觀表現(xiàn)。Pb、Cd污染下，馬鈴薯總產(chǎn)量、葉面積、根冠比和干物質(zhì)量隨液體有機(jī)肥濃度的增加而增加（表1、表2、表3）。馬鈴薯各器官Pb、Cd吸收量與張玉秀等[14]研究一致，即根＞莖、葉＞塊莖，且根對(duì)Pb、Cd吸收量隨液體有機(jī)肥濃度的增大而增加。根吸收Pb、Cd量大的主要原因是液體有機(jī)肥增加植物根際環(huán)境中的有機(jī)酸、腐殖質(zhì)等，使根系分泌大量植物絡(luò)合素等物質(zhì)，促進(jìn)土壤重金屬的溶解和根系的吸收，所以大部分Pb2+、Cd2+滯留在馬鈴薯根部[16]，只有一小部分Pb2+、Cd2+被植物吸收后轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入馬鈴薯各器官。

表2　馬鈴薯各器官干物質(zhì)及根冠比的變化Table 2 Changes of dry mass and root to shoot ratios of potato

表3　馬鈴薯單株產(chǎn)量變化Table 3 Yields of single potato plant

Pb污染下，馬鈴薯塊莖中Pb吸收量小的原因是：一方面液體有機(jī)質(zhì)抑制土壤對(duì)Pb2+的吸附，促進(jìn)對(duì)Pb的解析[15]，使土壤Pb2+的有效態(tài)含量降低，活性下降，抑制Pb2+由土壤向植物體系中的遷移[16]；另一方面塊莖中Pb2+需要通過(guò)根部轉(zhuǎn)運(yùn)至葉片后再合成淀粉并且通過(guò)消耗能量和載體運(yùn)輸至塊莖，其過(guò)程復(fù)雜、程序繁多，所以最后進(jìn)入塊莖的Pb2+含量最少。Cd污染下，馬鈴薯塊莖中Cd吸收量小的原因是：一方面隨有機(jī)肥濃度增大根系分泌物增加（包括有機(jī)酸），并使分泌物與Cd通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合后滯留在根表面的Cd2+量增加，因此通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸轉(zhuǎn)移至其他器官的Cd2+量減少；另一方面馬鈴薯根系向地上部分輸送營(yíng)養(yǎng)時(shí)，各個(gè)器官都會(huì)對(duì)Cd2+產(chǎn)生截留作用，隨著有機(jī)肥濃度的增大截留作用增強(qiáng)（圖2a、圖2c），所以大部分Cd2+被截留在根、莖、葉中，最后到達(dá)馬鈴薯塊莖中的Cd2+較低。另外Pb、Cd復(fù)合污染時(shí)，植物對(duì)Pb、Cd的吸收可能存在拮抗作用，高濃度Pb會(huì)抑制植物對(duì)Cd的吸收，占用Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酶，減少馬鈴薯對(duì)Cd的吸收量，但隨著有機(jī)肥濃度的增加這種抑制作用越來(lái)越弱。

Pb、Cd污染下，馬鈴薯塊莖對(duì)Pb、Cd的轉(zhuǎn)運(yùn)能力減弱[17]，而液體有機(jī)肥的施加能夠恢復(fù)其Pb、Cd轉(zhuǎn)運(yùn)能力。液體有機(jī)肥作用下，雖然在研究范圍內(nèi)馬鈴薯塊莖中Pb、Cd含量未完全達(dá)標(biāo)（圖1d、圖2d），但塊莖中Pb、Cd含量隨液體有機(jī)肥濃度的升高而減少。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，塊莖中Pb、Cd含量減少除有機(jī)肥對(duì)馬鈴薯塊莖自身的影響外，與馬鈴薯其他器官Pb、Cd的吸收量是密不可分的。相關(guān)性分析表明，Pb污染下，塊莖中Pb含量與根呈極顯著相關(guān)（r=0.658 6**），與莖呈極顯著相關(guān)（r=0.769 8**），與葉呈極顯著相關(guān)（r=0.724 8**）；Cd污染下，塊莖中Cd含量與根呈顯著相關(guān)（r=0.473 5*），與莖呈顯著相關(guān)（r=0.481 4*），與葉呈顯著相關(guān)（r=0.465 3*）。

4　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)：Pb污染下，塊莖成熟期馬鈴薯塊莖中Pb吸收量最少；Cd污染下，塊莖膨大期馬鈴薯塊莖Cd吸收量最少；單因素污染下塊莖中Pb、Cd吸收量低于Pb、Cd復(fù)合污染；馬鈴薯塊莖中的Pb、Cd含量隨液體有機(jī)肥濃度的增大而減少。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小文,齊成媚,歐陽(yáng)燦斌,等. Pb、Cd及其復(fù)合污染對(duì)紫莖澤蘭生長(zhǎng)及吸收富集特征的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2014, 23（5）:876-883. LIU Xiao-wen, QI Cheng-mei, OUYANG Can-bin, et al. Growth and absorption enrichment of Eupatorium Adenophorum Spreng to lead, cadmium and their combined stress[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23（5）: 876-883.

[2]周芙蓉.側(cè)柏和國(guó)槐對(duì)干旱和鉛脅迫的耐性及對(duì)鉛污染土壤的修復(fù)[D].楊凌：西北農(nóng)業(yè)科技大學(xué), 2014. ZHOU Fu-rong. Tolerance of Platycladus orientalis and Sophora Japonica to drought, lead stress and restoration of lead-contaminated soil[D]. Yangling: Northwest A&F University, 2014.

[3]葉文.赤脛散在Cd、Pb和Zn脅迫下的耐性機(jī)理和富集特征[D].成都：四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2013. YE wen. Tolerance mechanism and accumulation characteristic of Polygonum runcinatum under cadmium, lead and zinc stress[D]. Chengdu：Sichuan Agricultural University, 2013.

[4]諶金吾,孫一銘,王鳳英,等.三葉鬼針草毛狀根的誘導(dǎo)及其對(duì)重金屬Cd、Pb蓄積[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 35（5）:1596-1602. CHEN Jin-wu , SUN Yi-ming, WANG Feng-ying, et al. Induction and accumulation of cadmium and lead by hairy root of Bidens pilasa[J]. Acta Scientiae Circumstantiae, 2015,35（5）:1596-1602.

[5]錢萍.硫化氫對(duì)鋁脅迫下油菜生長(zhǎng)的影響及調(diào)控機(jī)理研究[D].浙江：浙江大學(xué), 2014. QIAN Ping. Effect of hydrogen sulfide on the growth of Brassica napus under aluminum stress and its regulation mechanism[D]. Zhejiang：Zhejiang University, 2014.

[6]陳翠紅.土壤典型PPCPs污染及重金屬Cd的聯(lián)合毒性及機(jī)理[D].天津：南開大學(xué), 2010. CHEN Cui-hong.Joint toxicity and mechanisms of typical PPCPs and Cd in soil[D]. Tianjin：Nankai University, 2010.

[7]聶義寧,張愛星,高陽(yáng),等.密云水庫(kù)上游鐵礦區(qū)重金屬在胡敏酸中的分布特征研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 34（2）:266-273. NIE Yi-ning, ZHANG Ai-xing, GAO Yang, et al. Distribution of heavy metals in humic acids of iron mine soil in upper area of Miyun Reservoir [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2015, 34（2）: 266-273.

[8]羅連光,崔新衛(wèi),楊勇,等.有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施對(duì)超級(jí)雜交稻產(chǎn)量構(gòu)成及植株重金屬含量的影響[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 2012,28（1）: 67-71. LUO Lian-guang, CUI Xin-wei, YANG Yong, et al.Effects of combined application of organic and inorganic fertilizers on yield composition and heavy metal content of super hybrid rice[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2012, 28（1）: 67-71.

[9]唐明燈,艾紹英,羅英健,等.有機(jī)無(wú)機(jī)配施對(duì)生菜生長(zhǎng)及其Cd、Pb含量的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2012, 31（6）:1104-1110. TANG Ming-deng, AI Shao-ying, LUO Ying-jian, et al. Effects of organic manures on the growth, Cd and Pb concentrations of lettuce plant based on the same nitrogen level[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2012, 31（6）:1104-1110.

[10]曾德武,李帆,趙建武,等.煙草重金屬污染及其防控措施研究進(jìn)展[J].中國(guó)煙草科學(xué), 2014, 35（1）: 127-132. ZENG De-wu, LI Fan, ZHAO Jian-wu, et al. Advance in tobacco heavy metal pollution and its controlling measures[J]. Chinese Tobacco Science, 2014, 35（1）:127-132.

[11]李正強(qiáng),熊俊芬,馬瓊芳,等. 4種改良劑對(duì)Pb鋅尾礦污染土壤中光葉紫花苕生長(zhǎng)及重金屬吸收特性的影響[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2010,18（1）:158-163. LI Zheng-qiang, XIONG Jun-fen, MA Qiong-fang, et al. Effect of different amendments on growth and metal accumulation in Vicia villosa Roth varglabrescens cv Yunguangzao in soils polluted with lead/zine mine tailings[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2010, 18（1）: 158-163.

[12]陜紅,劉榮樂,李書田.施用有機(jī)物料對(duì)土壤鎘形態(tài)的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2010, 16（1）:136-144. SHAN Hong, LIU Rong-le, LI Shu-tian. Cadmium fractions in soils as influenced by application of organic materials[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2010, 16（1）:136-144.

[13] Bittman S, Forge T A, Kowalenko C G. Respinses of the bacterial and fungal biomass in agrass land soil to multi-year applications of dairy manure slurry and fertlizer[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2005, 37 （4）: 613-623.

[14]張玉秀,于飛,張媛雅,等.植物對(duì)重金屬鎘的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)和累積機(jī)制[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2008, 16（5）:1317-1321. ZHANG Yu-xiu, YU Fei, ZHANG Yuan-ya, et al. Uptake, translocation and accumulation of cadmium in plant [J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2008,16（5）:1317-1321.

[15]李仁英,周志高,岳海燕,等.水溶性有機(jī)質(zhì)對(duì)南京城郊菜地土壤Pb吸附解吸行為的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 30（5）: 867-873. LI Ren-ying, ZHOU Zhi-gao, YUE Hai-yan, et al. Effect of dissolved organic matter on adsorption-desorption of Pb in the vegetable soil from a suburb of Nangjing, China[J]. Journal of Agro-Environmental Science, 2011, 30（5）: 867-873.

[16]陳恒宇,鄭文,唐文浩.改良劑對(duì)Pb污染土壤中Pb形態(tài)及植物有效性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 27（1）:170-173. CHEN Heng-yu, ZHENG Wen, TANG Wen-hao. The effectiveness of amendment on Pb form and bioavailability in Pb contaminated soil[J]. Journal of Agro-Environmental Science, 2008, 27（1）: 170-173.

[17]武倩倩.塊根、塊莖類植物修復(fù)土壤鉛、鎘污染的試驗(yàn)研究[D].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué), 2014. WU Qian-qian.The phytoremediation experimental study of root tuber plants and tuber plants for Pb、Cd contaminated soil[D]. Beijing：China University of Mining and Technology, 2014.

Effects of liquid organic fertilizer on absorption of lead and cadmium and dry matter accumulation in different organs of potato

WANG Pei-pei1, ZHENG Shun-lin1,2*, HE Cai-lian1, ZHANG Qin1, WAN Nian-xin1, LUO Yan-qin1, YUAN Ji-chao1,2
（1.College of Agriculture, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; 2.Key Laboratory of Southwest Region Crop Cultivation, Chengdu 611130, China）

Abstract：Controlling heavy metal pollution that is a potential threat to crop growth in soil has been a hot topic. In this study, the effects of liquid organic fertilizer on the absorption of lead and cadmium in different organs of potato and on plant growth were investigated in pot experiment. Under liquid organic fertilizer as basal fertilizer, there are significant differences in the absorption of lead and cadmium in different organs of potato. In lead and lead/cadmium pollution, lead and cadmium accumulation by different parts of potato was roots＞leaves＞stems＞tubers, whereas lead and cadmium accumulation was roots＞stems＞leaves＞tubers in cadmium pollution. The root/shoot ratio, the accumulation of dry matter and the yield of single potato plant were the maximum at the highest organic fertilizer rate. Applying liquid organic fertilizer decreased lead and cadmium uptake in potato tubers by 34.7% and 52.1%, respectively, as compared to the control. Lead concentrations in potato tubers did not exceed the standard under lead pollution. However, cadmium concentrations in the tubers exceeded the standard during tuber expansion period though tuber cadmium in some treatments fell below the standard at the mature stage. The present experimental results show that liquid organic fertilizer can reduce the content of lead and cadmium in potato, and that harvesting potato earlier might reduce cadmium uptake by potato tubers.

Keywords：liquid organic fertilizer; lead and cadmium pollution; potato; mitigation effect

*通信作者：鄭順林E-mail：zhengshunlin123@163.com

作者簡(jiǎn)介：王沛裴（1991—），女，重慶人，研究生，主要從事馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。E-mail: wangpp717@163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2012BAD06B0407）；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（馬鈴薯）建設(shè)專項(xiàng)（編號(hào)CARS-P20）；四川省育種攻關(guān)配套項(xiàng)目（2011NZ0098-15-5）

收稿日期：2015-10-06

中圖分類號(hào)：X503.231

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-2043（2016）03-0425-07

doi:10.11654/jaes.2016.03.003