摘要
我国是蔬菜生产大国，镉、砷和铅是菜地土壤中危害性较强的三种重金属，并且三者常以复合污染的形式出现，重金属在蔬菜中的累积会对蔬菜的产量和品质产生重要影响，进而对人体健康造成威胁。有机肥作为土壤改良剂在实现养分充分循环利用和农田土壤环境保护有巨大的潜力。本研究在供试土壤pH值为6.1的情况下，通过外源添加镉、砷和铅，设置了6种不同程度的重金属复合污染土壤，探究不同比例猪粪有机肥替代化肥对蔬菜重金属累积、土壤理化性质和重金属生物有效性的影响，旨在深入了解有机肥的环境效应，为蔬菜的安全生产提供科学指导和理论依据。具体结果如下: （1）在试验设置的重金属浓度范围内，空心菜可食用部位镉、砷和铅的含量范围分别为0.004～0.84、0.004～22.83和0.07～10.07mg/kg（鲜重）。与单施化肥处理（OF0）相比，有机肥替代50％化肥处理（OF50）和有机肥替代100％化肥处理（OF100）均降低了空心菜可食用部位镉含量，降低幅度范围分别为56.7％～79.1％和63.6％～93.5％;在4种砷处理浓度（0、40、100和150mg/kg）下，OF50和OF100处理均降低了空心菜可食用部位砷含量，降低幅度范围分别为1.7％～33.3％和47.6％～82.1％;在4种铅处理浓度（0、50、90和300mg/kg）下，OF50和OF100处理均降低了空心菜地上部铅含量，降低幅度范围为13.0％～45.3％和47.3％～57.6％。樱桃萝卜可食用部位镉、砷和铅的含量范围分别为0.002～1.68、0.006～8.39和0.005～2.80mg/kg（鲜重）。与OF0处理相比，OF50和OF100处理均降低了樱桃萝卜可食用部位镉含量，降低幅度范围分别为64.8％～83.9％和63.8％～88.4％;在5种砷处理浓度（0、20、40、100和200mg/kg）下，OF50和OF100处理均降低了樱桃萝卜可食用部位砷含量，降低幅度范围分别为10.4％～61.1％和38.6％～75.9％;OF50和OF100处理均降低了樱桃萝卜可食用部位的铅含量，降低幅度范围分别为24.7％～86.0％和65.6％～89.3％。 （2）空心菜可食用部位对于镉、砷和铅的富集系数范围分别为0.018～0.521,0.0004～0.11和0.001～0.012;樱桃萝卜可食用部位对于镉、砷和铅的富集系数范围分别为0.013～0.346、0.0006～0.040、0.0002～0.003。空心菜和樱桃萝卜可食用部位对于三种重金属的富集能力表现为镉＞砷＞铅，空心菜的重金属富集能力强于樱桃萝卜。空心菜对于镉、砷和铅的转移系数范围分别为0.05～1.68、0.07～0.18和0.06～0.33,樱桃萝卜对于镉、砷和铅的转移系数范围分别为3.54～10.88、0.36～3.01和0.54～9.40。樱桃萝卜对于镉、砷和铅的转移能力强于空心菜。 （3）与OF0处理相比，OF50和OF100处理土壤pH显著提高了1.17和1.34个单位（平均）（P＜0.05）,土壤CEC分别提高了12.6％和17.3％（平均），土壤SOM显著提高了25.5％和45.1％（平均）;OF50和OF100处理均降低了土壤有效态镉含量，降低幅度范围分别为3.3％～16.2％和5.5％～20.6％;OF50和OF100处理均显著提高了土壤有效态砷含量，分别提高了0.007～5.0倍和0.49～7.7倍。与OF0处理相比,OF50和OF100处理均显著降低了土壤有效态铅含量，降低幅度范围分别为22.4％～37.1％和27.0％～47.3％。空心菜和樱桃萝卜可食用部位重金属含量与土壤中重金属的有效态含量有极显著的线性关系。有效态重金属含量可以准确的预测蔬菜中重金属的含量，有机肥的添加可以提高蔬菜安全生产的重金属有效态含量安全阈值。 综上所述，空心菜和樱桃萝卜对于重金属的累积具有明显的差异，有机肥的施用降低了空心菜和樱桃萝卜对于镉、砷和铅的吸收总量。尽管有机肥的施用可以降低土壤中镉和铅的生物有效性，但却提高了土壤中砷的生物有效性，在实际生产中应综合考虑有机肥的所产生的环境风险。
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