羟基磷灰石对Cd污染土壤中马铃薯生长及品质的影响

通过温室盆栽实验研究了施用羟基磷灰石改良Cd污染土壤对马铃薯生长及品质的影响.实验设置了3个Cd污染水平（0、5、10mg·kg-1）、6个羟基磷灰石施用量（0、4、8、10、16、30g·kg-1）和2个马铃薯品种（中薯3号、大西洋）.结果表明，土壤Cd污染导致马铃薯单株产量下降（5mg·kg-1的Cd污染土壤中降低24%～31%，10mg·kg-1的Cd污染土壤中降低41%～45%），但是施用羟基磷灰石可以提高单株产量.相对于不施用羟基磷灰石，5mg·kg-1的Cd污染土壤中施用10g·kg-1的羟基磷灰石可以增产17%～39%，10mg·kg-1的Cd污染土壤中施用30g·kg-1的羟基磷灰石可以增产45%～58%.由于羟基磷灰石改善了Cd污染土壤环境，因此马铃薯器官中叶绿素含量和SOD活性明显上升，而MDA含量明显下降.施用羟基磷灰石也提高了马铃薯品质，马铃薯块茎中维生素C含量、淀粉含量以及蛋白质含量也明显提高.随着羟基磷灰石施用量由0g·kg-1增加到30g·kg-1，在5mg·kg-1的Cd污染土壤中，马铃薯块茎Cd含量由0.87～0.95mg·kg-1下降到0.13～0.21mg·kg-1，降幅为78%～85%；在10mg·kg-1的Cd污染土壤中，块茎Cd含量由1.86～1.93mg·kg-1下降到0.52～0.65mg·kg-1，降幅为66%～72%.实验表明，羟基磷灰石缓解土壤Cd毒性的主要机制是提高土壤pH值，降低土壤中有效态Cd含量，羟基磷灰石中的Ca阻碍土壤Cd向马铃薯迁移.但是羟基磷灰石对土壤Cd毒性的缓解效应是有限性的，过量施用可能对马铃薯生长和品质产生胁迫作用.在Cd污染土壤中施用适量的羟基磷灰石后中薯3号生长状况和品质好于大西洋，说明不同马铃薯品种对种植环境的改善有不同的响应.