蔬菜專用功能復合肥鈍化土壤鎘的效果初探

胡 卉，戴金鵬，劉勝平

（1. 株洲市環境監測中心站，湖南 株洲 412008；2. 長沙縣農業局，湖南 長沙 410100；3. 株洲市農業局，湖南 株洲 412000）

隨著經濟快速發展和工業化、城鎮化的不斷推進，我國土壤重金屬污染問題已引起了廣大民眾的普遍關注與各級政府的高度重視。土壤重金屬污染，直接導致了農產品重金屬含量的超標，嚴重威脅著人民群眾的身心健康。據相關資料報道，蔬菜尤其是葉類蔬菜比其他農作物更易于富集重金屬[1-2]，而科學施肥，尤其是推廣應用含土壤重金屬鈍化劑的功能性專用復合肥，可大幅降低輕度污染園地蔬菜鎘、鉛等重金屬的含量，使之成為符合食品安全國家標準的農產品[3-6]。為此，開展了含重金屬鈍化劑的功能性蔬菜專用復合肥在生產實踐中的應用效果研究。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2012年7至10月在株洲天元區馬家河鎮中路村草坪組已被鎘輕度污染的園地土壤上進行。設置習慣施肥（CK）和施用含重金屬鈍化劑的蔬菜專用復合肥（GN）兩個處理，3次重復。供試蔬菜為葉菜類的四月慢小白菜。CK處理，選用普通復合肥，其N、P2O5和K2O養分含量分別為18%、12%和10%；GN處理，選用葉類蔬菜專用復合肥，其N、P2O5和K2O養分含量分別為16%、10%和9%，其重金屬鈍化劑的質量百分比為40%，主要成分包括海泡石、鈣鎂磷肥、高嶺土、膨潤土、電廠爐渣等，以海泡石為主，其含量約占鈍化劑總量的70%。兩種肥料均由湖南隆科農資連鎖有限公司株洲復合肥廠生產，設計用量均為750 kg/hm2，全部用作基肥。

在同一塊地力均勻的園地上，設置田間試驗小區，每個小區的面積為15.0 m2（3.0 m×5.0 m），各小區之間用0.2 m寬、厚塑料農膜包裹的田埂（埋深0.3 m）隔開，連續3次種植小白菜，其播種時間分別為7月15日、8月16日和9月18日，3季小白菜的生育期均控制在30 d。試驗開始時，土壤的pH值為4.70，全鎘（以Cd計，下同）含量為0.48±0.045 mg/kg、活性態鎘（CaCl2提取）含量為0.31±0.029 mg/kg。

1.2 樣品采集與分析

在田間小區內，采用“X”形狀取樣法，選取9個樣點采集小白菜樣品及其相應的耕層（0～18 cm）土壤樣品。小白菜樣品控制在2.5 kg以內，洗凈后帶回實驗室殺青、烘干，制樣；土壤樣品經充分混合后，應用四分法留取1.5 kg左右裝袋，送實驗室風干，制樣。

小白菜樣品，分析其鎘含量；土壤樣品，分析其pH值和土壤活性態鎘（CaCl2提取）含量。相關分析的預處理，均嚴格按照劉光崧主編的《中國生態系統研究網絡觀測與分析標準方法》進行[7]；消煮液中的鎘含量采用AAS（GBC，Australia）測定；土壤樣品的pH值采用常規分析法測定[8]。

數據統計與分析采用Excel 2000以及SPSS 16.0軟件進行，處理間差異統計分析采用ANOVA法檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理對小白菜產量與鎘含量的影響

2.1.1 小白菜產量 由表1可知，施用含土壤重金屬鈍化功能的蔬菜專用復合肥的處理（以下簡稱GN），連續3季的小白菜產量均比習慣施肥處理（以下簡稱CK）的低，但均未達到5%的顯著差異水平，其中GN處理第1、2、3季的小白菜產量分別比CK處理的低4.4%、2.0%與0.9%。這與試驗所用肥料的養分含量高低密切相關：GN處理的總養分含量僅為35%，而CK處理的高達40%。

表1 兩個處理的小白菜產量Table 1 Yield of Chinese cabbage in the two treatments（ kg/m2）

表1也表明，小白菜連續3季產量逐漸增加，表明含土壤重金屬鈍化功能的蔬菜專用復合肥具有一定的后續供肥能力。

2.1.2 小白菜中鎘含量 從圖1中可以看出，GN處理可極顯著降低小白菜可食部分的鎘含量（P＜0.01），與CK處理相比，GN處理第1、2、3季小白菜鎘的含量依次降低了13.6%、29.7%與33.6%。

從產品實際的鎘含量來看（圖1），CK處理各季小白菜的鎘含量均超過食品安全國家標準中規定的葉類蔬菜的標準（＜0.2 mg/kg）[9]，且含量呈較明顯上升的趨勢；而GN處理各季小白菜的鎘含量則呈極顯著下降的趨勢（P＜0.01），除第1季的鎘含量超過了國家安全標準外，后兩季的鎘含量均控制在國家規定的安全標準以內，表明連續施用含土壤重金屬鈍化功能的蔬菜專用復合肥，可持續并顯著降低小白菜中的鎘含量。

2.2 不同處理對土壤pH值和活性態鎘含量的影響

2.2.1 土壤pH值 研究結果表明（圖2），CK處理的土壤pH值呈下降趨勢，而GN處理則呈增加趨勢，但兩個處理各季間的差異均未達顯著水平，表明習慣施肥加劇土壤酸化的潛在威脅，施用含土壤重金屬鈍化功能的蔬菜專用復合肥，能在一定程度上遏制土壤酸化的進程。

對比分析土壤的pH值，GN處理第1季的pH值較CK處理的pH值增加了0.09，而第2、3季的則分別增加了0.19與0.27，增速明顯；兩個處理間的土壤pH值，在第1季種植后，差異不顯著，而第3季種植后，其差異達到了極顯著水平（P＜0.01）。

2.2.2 土壤活性態鎘含量 從圖3中的結果可以看出，GN處理可顯著降低土壤中活性態鎘的含量（P＜0.01）。與CK處理相比，GN處理第1、2、3季土壤活性態鎘含量依次降低了16.2%、31.3%與34.0%。

有研究表明，在酸性鎘污染土壤上施用海泡石等鈍化劑，可迅速提高土壤的pH值、降低土壤中活性態鎘的含量，使農產品中的鎘含量大幅降低[10-11]。而含土壤重金屬鈍化功能的蔬菜專用復合肥，含有40%的海泡石、鈣鎂磷肥、高嶺土、膨潤土、電廠爐渣等重金屬鈍化劑（其中海泡石的含量為28%）。因此，施用含土壤重金屬鈍化功能的蔬菜專用復合肥，可有效降低小白菜鎘的含量。

2.3 不同處理對園地環境的影響

根據試驗設計方案，施用含土壤重金屬鈍化功能的蔬菜專用復合肥，比習慣施肥減少N 30 kg/hm2（減少11.1%）、P2O515 kg/hm2（減少16.7%）和K2O 7.5 kg/hm2（減少10.0%）的使用量，不僅節約了有限的農業生產資料，還可有效防控農業面源污染。

3 結 論

習慣施肥與施用蔬菜專用重金屬鈍化復合肥兩個處理第1、2、3季小白菜的產量無顯著差異，但小白菜中鎘含量差異極顯著，后者比前者分別降低了13.6%、29.7%與33.6%，降鎘效果明顯。其原因是施用含重金屬鈍化劑的蔬菜專用復合肥，可迅速提高土壤的pH值（較習慣施肥處理第1、2、3季土壤pH值分別提高0.09、0.19與0.27），使土壤活性態鎘含量大幅降低（較習慣施肥處理第1、2、3季土壤活性態鎘含量分別降低了16.2%、31.3%與34.0%）。這表明施用含重金屬鈍化劑的蔬菜專用復合肥，是降低輕度污染園地小白菜鎘含量的經濟、有效途徑之一。

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