酸性耕作土壤镉植物毒害临界值稳定性的关键影响因子的研究

土壤重金属对植物的毒害临界值是评价土壤重金属污染风险的重要依据之一。由于受到诸多因素的影响，上述毒害临界值仍存在变异大、稳定性不高的问题，这严重影响了毒害临界值作为生态风险评价依据的科学性。本项目在分析影响土壤重金属对植物的毒害临界值的关键因素的基础上，拟以酸性耕作土壤为研究对象，通过一系列不同环境条件（温室和野外）、不同性质土壤、不同镉毒害敏感性植物的毒性试验，明确温室-田间镉毒害临界值的变异程度，以及影响镉毒害临界值的关键土壤性质和镉毒害临界值不同表达方式（全量、CaCl2提取量和水溶态含量表达）的指示效果，建立温室-田间酸性耕作土壤镉植物毒害临界值外推的校正因子和镉毒害临界值与关键土壤性质之间的标准化关系，并确定镉毒性临界值的最佳表达方式。研究结果将为土壤重金属对植物的毒害临界值的研究及其在风险评价方面的应用提供科学依据。

在尤溪县洋中镇和连江县丹阳镇设置了180个试验小区（各90 个），进行了6种土壤的镉毒害性田间试验；采用11种土壤进行了镉毒害的盆栽试验；共种植4季作物，分别为小白菜、番茄、甘蓝和蕹菜。主要结果：（1）土壤pH、交换性Ca和速效磷对蔬菜镉的毒害临界值有重要影响，其中土壤pH和交换性Ca的影响更为显著。发现在不同条件下同一土壤性质对植物的毒害临界值可能产生相反的影响，产生这种相反效应的原因目前尚无法确切解释；（2）发现广泛报道的镉对植物的毒害症状在田间条件下表现很轻微、甚至不表现；（3）发现田间条件下和温室盆栽条件下镉毒害临界值有差异（相差30倍之内），但并未表现出明显的变异规律，因此原计划根据田间条件和盆栽条件EC20的规律性变化来建立外推办法，无法进行；（4）发现在大多数情况下，以水溶态镉为基础计算的各毒害临界值最小，而以土壤全镉为基础计算的毒害临界值最大，相差倍数最多达千余倍，而有效态为基础计算的毒害临界值较为适中，因此认为应该以有效态为基础计算毒害临界值更为合理；（5）发现生长时间延长会使毒害临界值升高，相差倍数最高可达79倍，但大部分在20倍以内。由于田间条件较为复杂，数据整理进度较慢，论文这些也较慢，迄今1篇论文已被国内核心期刊接受，另1篇论文在审（国内核心期刊），2014年预计可以完成3-4篇论文，含SCI引源刊物1-2篇。培养博士生1名（在学），硕士生3名。.通过本项目的实施，本人深切地认识到，重金属在田间条件下对植物产生的毒害效应可能比一般通过温室试验得到的结果复杂的多。在田间自然条件下，土壤重金属究竟会对植物产生多大程度的毒害效应，应该进一步通过田间研究加以揭示。