施用鸡粪对土壤与小白菜中cu和zn累积的影响

我国鸡饲养量已占世界总量的24%,鸡饲料添加剂中高含量的cu和zn随鸡粪排出体外,鸡粪作为优良的有机肥大量施用于菜园土壤,会导致土壤和蔬菜中重金属cu和zn的含量过高,进而通过食物链影响动物和人类健康。研究含高cu和高zn的鸡粪施入土壤后典型蔬菜对cu和zn的富集和转运,对于阐明鸡粪中cu和zn的土壤环境行为和蔬菜的健康风险具有重要的科学价值,同时可为蔬菜安全生产提供参考。以cu和zn浓度分别为1137.3mg/kg和1503.4mg/kg的鸡粪堆肥作为实验材料,设置5个鸡粪施用处理,即11、22、44、89g/kg和222g/kg,相当于25、50、100、200t/hm2和500t/hm2,以不施鸡粪处理为对照。通过小白菜盆栽实验,研究了施用鸡粪对土壤与小白菜中cu和zn的影响。结果表明:土壤全cu和全zn含量范围分别为58.6-203.4mg/kg和78.1-431.6mg/kg;edta-cu为12.7-119.8mg/kg,edta-zn为15.6-215.1mg/kg。鸡粪施用量大于50t/hm2时,土壤中cu和zn全量均较对照显著提高。小白菜地上、地下部以及整株cu和zn的含量都随鸡粪施用量的增加而提高,且地下部cu、zn的含量均高于地上部,同时小白菜各部分zn的含量都高于cu。鸡粪施用量大于100t/hm2处理的小白菜地上部cu含量显著高于对照处理,但是各处理小白菜中地上部的zn含量与对照相比,均无显著性差异。施鸡粪量为大于50t/hm2时,地下部分cu含量较对照显著增加,而施鸡粪量大于100t/hm2时,地下部分zn含量显著增加。土壤有效态的cu(edta-cu)与植物各部分吸收cu的相关性较好,但土壤有效态的zn(edta-zn)与植物各部分吸收zn的相关性较差。随着鸡粪施用量的增加,小白菜对土壤中cu的富集系数由11%增加到15%,对zn富集系数却由47%下降到19%,小白菜对cu和zn的转运系数分别下降36%和51%。小白菜地上、地下部及整株的zn/cu都随鸡粪施用量的增加而减小,说明小白菜对cu、zn吸收转运能力的差异随着鸡粪施用量的增加而下降。