摘要
吉林省设施蔬菜在农业产业中具有重要主体地位，但随着设施蔬菜生产的集约化程度提升，含有重金属成分的农业投入品使用过量，导致以土壤重金属污染为主的诸多环境问题也随之展现，另一方面，国内外对设施菜地土壤重金属污染问题研究较少，针对镉（Cd）和镍（Ni）污染土壤的修复与安全生产的研究更少。所以，本文以吉林省某矿区附近Cd和Ni污染设施菜地为对象，探究了液体矿物肥、钙镁磷肥、竹炭生物有机肥、生物菌肥和叶面肥五种调理剂对土壤Cd和Ni的钝化修复效果和对叶菜类、根茎类和茄果类蔬菜吸收富集Cd和Ni的影响，以期筛选出具有较高修复效率，满足设施蔬菜安全生产的调理剂，主要研究结果如下： （1）液体矿物肥、钙镁磷肥、竹炭生物有机肥和生物菌肥可不同程度提高根际土壤的pH和有机质含量，影响程度与调理剂和蔬菜种类有关。各类蔬菜根际土壤pH提高的范围为0.10-1.21个单位，其中液体矿物肥对黄瓜根际土壤pH的提高程度最大，与对照相比提升23.6%；各类蔬菜有机质提高的范围为1.07-6.57个单位，其中钙镁磷肥对茄子根际土壤有机质含量的提高程度最大，与对照相比提升16.2%。 （2）调理剂对蔬菜吸收富集Cd和Ni的影响程度与蔬菜种类和重金属有关。液体矿物肥能降低小白菜和菠菜土壤Cd和Ni有效态系数分别为13.5%-15.7%和18.2%-28.6%，使可食部对Cd和Ni的富集系数分别降低了11.8%-13.8%和11.7%-33.3%，对小白菜的降低效果强于菠菜，但不能使萝卜、黄瓜和茄子对Cd和Ni的吸收降低且不能达到食品安全标准；钙镁磷肥能降低萝卜、黄瓜和茄子土壤Cd和Ni有效态系数分别为11.3%-22.8%和15.3%-51.6%，使可食部对Cd和Ni的富集系数分别降低了9.4%-17.6%和17.3%-38.1%，对茄子的降低效果最好，黄瓜效果次之，但不能使小白菜和菠菜对Cd和Ni的吸收降低且不能使小白菜、菠菜和萝卜达到食品安全标准；竹炭生物有机肥能降低小白菜和茄子土壤Cd和Ni有效态系数分别为6.6%-22.2%和3.2%-35.8%，使可食部对Cd和Ni的富集系数分别降低了10.6%-16.9%和12.8%-21.4%，对茄子降低效果强于小白菜，但不能使菠菜、萝卜和黄瓜对Cd和Ni的吸收降低且不能达到食品安全标准；生物菌肥能降低黄瓜和茄子土壤Cd和Ni有效态系数分别为5.6%-8.5%和4.3%-30.5%，使可食部对Cd和Ni的富集系数分别降低了4.9%-12.4%和6.1%-14.3%，对茄子降低效果强于黄瓜，但不能使小白菜、菠菜和萝卜对Cd和Ni的吸收降低且不能达到食品安全标准。 （3）所有供试蔬菜对Cd的富集能力都与土壤有效态Cd的含量呈极显著正相关，与pH呈显著或极显著负相关，黄瓜和茄子对Cd的富集能力还与有机质含量呈极显著负相关，而小白菜、菠菜和萝卜对Cd的富集能力与有机质含量无相关关系。同理，供试蔬菜对Ni的富集能力也与土壤有效态Ni的含量呈极显著正相关，并且小白菜和茄子对Ni的富集能力还与pH和有机质含量呈显著或极显著负相关，但菠菜、萝卜和黄瓜可食部对Ni的富集能力与pH和有机质含量无相关关系。 综上所述，为实现Ni和Cd污染设施菜地的安全生产，建议调理剂的使用如下，对Cd污染土壤，种植小白菜和菠菜时可选用液体矿物肥和竹炭生物有机肥，种植黄瓜时可选用液体矿物肥、钙镁磷肥和生物菌肥，种植茄子时可选用钙镁磷肥、竹炭生物有机肥和生物菌肥。对Ni污染土壤，种植小白菜时可选用液体矿物肥、钙镁磷肥和竹炭生物有机肥，种植菠菜时可选用液体矿物肥，种植黄瓜时可选用钙镁磷肥和生物菌肥，种植茄子时可选用钙镁磷肥、竹炭生物有机肥和生物菌肥。对Cd和Ni复合污染土壤，种植小白菜时可选用液体矿物肥和竹炭生物有机肥，种植菠菜时可选用液体矿物肥，种植黄瓜时可选用钙镁磷肥和生物菌肥，种植茄子时可选用钙镁磷肥、竹炭生物有机肥和生物菌肥。调理剂虽对萝卜土壤起到一定钝化修复作用并降低可食部对Cd和Ni的吸收，但可食部Cd和Ni的含量不符合《食品污染物限量标准》（GB2762-2017）及1994年全国食品卫生标准分委会评定《食品中镍限量卫生标准》的要求，出于食品安全考虑，建议使用其他调理剂或不在试验地种植萝卜。
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