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农田Cd污染土壤修复报道已有许多，但是对于中药材种植土壤Cd污染问题研究较少。知母和益母草作为我国传统中草药应用广泛，已有研究指出这两种药用植物对土壤中Cd富集系数较高，易吸收积累到体内，影响药材品质。因此本研究针对知母和益母草植物体中Cd超标导致中药材质量下降的问题，采用盆栽试验的方法，选用沸石作为修复剂，首先研究了不同Cd浓度的老化时间，以及不同浓度及老化时间对知母和益母草生长的影响;其次在2mg/kg Cd污染土壤中初步探明合适的沸石添加比例范围的基础上，研究在不同Cd浓度土壤中施加不同比例沸石，沸石添加量对土壤有效态Cd含量和两种药用植物中Cd含量及富集系数的影响，以及沸石添加量与植物生长的关系，从而得出不同Cd浓度污染土壤中知母和益母草安全生产的沸石施用量。主要研究结果如下:
(1)老化时间的试验表明，外源Cd浓度小于5mg/kg时，土壤中有效态Cd趋于稳定的时间为30天。低于1mg/kg的外源cd不同老化时间对知母和益母草的根长、益母草的株高和叶面积均产生促进作用。5mg/kg外源Cd老化时间20天内对知母株高产生抑制作用，在老化时间40天时产生促进作用。低于1mg/kg的外源Cd，不同老化时间下，对知母和益母草的干重均有促进作用，但5mg/kg外源Cd老化30天之内干重显著降低，在老化40天时显著增加。
(2)在不同Cd浓度污染的土壤中施加沸石，均可促进知母和益母草的株高、干重、根长、叶面积等生长指标的增长，并且随着沸石比例的增加而促进作用增强。施加沸石均可有效降低土壤中有效态Cd含量以及知母及益母草中Cd含量和富集系数。在Cd浓度＜5mg/kg土壤中施用2.5％比例沸石可达到最佳修复效果，土壤Cd有效态含量下降了30.4％~48％，知母和益母草中Cd含量分别下降了20.4％～35.4％、22.4％～47.9％;与对照相比，知母和益母草的最大增加值，株高分别为45.1％、85.1％，根长分别为118％、102％，干重分别为116.7％、127.5％。Cd污染土壤中，知母对Cd的富集系数高于益母草。外源Cd浓度为1mg/kg时，各处理的富集系数最高，未添加沸石时，知母和益母草富集系数分别为0.83，0.79，沸石添加比例2.5％时富集系数降低幅度最大，较对照分别降低了0.21、0.24。在不同Cd浓度污染土壤中施加沸石可使土壤pH升高0.1～0.19个单位和土壤容重升高0％～8.4％，土壤孔隙度下降0％～5.1％，均以施用2.5％比例沸石的土壤最为明显。
(3)在外源Cd污染土壤中添加沸石后，知母和益母草的各生长指标随沸石添加量的增加而增加，呈极显著性正相关(P＜0.01);土壤pH与益母草根长和干重呈显著性正相关(P＜0.05);除根长外，知母和益母草各生长指标与添加沸石后的土壤容重呈显著或极显著正相关，与土壤孔隙度呈显著或极显著负相关;土壤中Cd有效态含量随沸石添加量的增加而降低，呈极显著性负相关(P＜0.01);知母和益母草Cd含量与土壤Cd有效态含量呈极显著性正相关(P＜0.01);沸石添加量与知母和益母草中Cd含量呈极显著负相关(P＜0.01)，沸石添加量与知母和益母草富集系数呈显著负相关(P＜0.05)。
综上，在Cd浓度＜5mg/kg的污染土壤中，建议沸石的最佳添加比例为2.5％,不仅可以促进知母和益母草生长，并能降低知母和益母草体内Cd含量及土壤有效态Cd含量，为今后知母和益母草的安全生产提供了重要的理论依据。
(1)老化时间的试验表明，外源Cd浓度小于5mg/kg时，土壤中有效态Cd趋于稳定的时间为30天。低于1mg/kg的外源cd不同老化时间对知母和益母草的根长、益母草的株高和叶面积均产生促进作用。5mg/kg外源Cd老化时间20天内对知母株高产生抑制作用，在老化时间40天时产生促进作用。低于1mg/kg的外源Cd，不同老化时间下，对知母和益母草的干重均有促进作用，但5mg/kg外源Cd老化30天之内干重显著降低，在老化40天时显著增加。
(2)在不同Cd浓度污染的土壤中施加沸石，均可促进知母和益母草的株高、干重、根长、叶面积等生长指标的增长，并且随着沸石比例的增加而促进作用增强。施加沸石均可有效降低土壤中有效态Cd含量以及知母及益母草中Cd含量和富集系数。在Cd浓度＜5mg/kg土壤中施用2.5％比例沸石可达到最佳修复效果，土壤Cd有效态含量下降了30.4％~48％，知母和益母草中Cd含量分别下降了20.4％～35.4％、22.4％～47.9％;与对照相比，知母和益母草的最大增加值，株高分别为45.1％、85.1％，根长分别为118％、102％，干重分别为116.7％、127.5％。Cd污染土壤中，知母对Cd的富集系数高于益母草。外源Cd浓度为1mg/kg时，各处理的富集系数最高，未添加沸石时，知母和益母草富集系数分别为0.83，0.79，沸石添加比例2.5％时富集系数降低幅度最大，较对照分别降低了0.21、0.24。在不同Cd浓度污染土壤中施加沸石可使土壤pH升高0.1～0.19个单位和土壤容重升高0％～8.4％，土壤孔隙度下降0％～5.1％，均以施用2.5％比例沸石的土壤最为明显。
(3)在外源Cd污染土壤中添加沸石后，知母和益母草的各生长指标随沸石添加量的增加而增加，呈极显著性正相关(P＜0.01);土壤pH与益母草根长和干重呈显著性正相关(P＜0.05);除根长外，知母和益母草各生长指标与添加沸石后的土壤容重呈显著或极显著正相关，与土壤孔隙度呈显著或极显著负相关;土壤中Cd有效态含量随沸石添加量的增加而降低，呈极显著性负相关(P＜0.01);知母和益母草Cd含量与土壤Cd有效态含量呈极显著性正相关(P＜0.01);沸石添加量与知母和益母草中Cd含量呈极显著负相关(P＜0.01)，沸石添加量与知母和益母草富集系数呈显著负相关(P＜0.05)。
综上，在Cd浓度＜5mg/kg的污染土壤中，建议沸石的最佳添加比例为2.5％,不仅可以促进知母和益母草生长，并能降低知母和益母草体内Cd含量及土壤有效态Cd含量，为今后知母和益母草的安全生产提供了重要的理论依据。