不同氮形態對鎘脅迫下小白菜生長及鎘含量的影響

潘維，徐茜茹，盧琪，劉越，薛琬蕾，宋必秀，都韶婷

（浙江工商大學環境科學與工程學院，浙江杭州310018）

不同氮形態對鎘脅迫下小白菜生長及鎘含量的影響

潘維，徐茜茹#，盧琪，劉越，薛琬蕾，宋必秀，都韶婷*

（浙江工商大學環境科學與工程學院，浙江杭州310018）

【目的】研究施用速效氮肥(全銨、全硝、硝銨復合和尿素)對鎘(Cd)污染土壤小白菜生長和Cd含量的影響，為合理選擇氮肥，緩解Cd對植物生長的脅迫并減少Cd在作物體內的積累提供依據?！痉椒ā恳孕“撞藶樵嚥模捎貌藞@土進行了盆栽試驗。以CdCl2溶液模擬土壤Cd脅迫，設土壤Cd含量0、1、3和5mg/kg 4個水平，每個脅迫水平分別供應小白菜銨態氮、硝態氮、硝銨(1∶1)和尿素4種氮形態，總氮添加量均為N 400mg/kg土。收獲后分析各處理間小白菜的生長、光合、氧化脅迫及Cd含量的差異?！窘Y果】1)與無Cd對照相比，Cd1mg/kg處理水平下，全銨、全硝、硝銨和尿素處理的小白菜可食部分鮮重分別下降了31%、16%、21%和26%；Cd3mg/kg處理水平下分別下降了58%、28%、35%和39%；Cd5mg/kg處理水平下分別下降了83%、38%、52%和69%。全硝和硝銨處理間小白菜Cd耐受系數(TICd)差異不顯著，但均高于全銨和尿素處理。2)與無Cd對照相比，Cd1mg/kg處理下，全銨、全硝、硝銨和尿素處理小白菜葉片的光合速率分別下降了14%、10%、12%和13%；Cd3mg/kg處理分別下降了33%、22%、25%和40%；Cd5mg/kg處理分別下降了53%、42%、41%和56%。與無Cd對照相比，1mg/kg Cd濃度時全銨、全硝、硝銨和尿素處理小白菜葉片的丙二醛含量分別增加了11%、4%、9%和11%；超氧自由基產生速率分別增加了5%、1%、2%和4%，綜合比較，以全硝處理下小白菜受Cd的光合抑制及氧化脅迫相對最小。3)3個Cd處理水平，均以施用全銨和尿素處理的小白菜體內Cd含量最高，硝銨處理次之，全硝處理最低?！窘Y論】在供試菜園土上，小白菜施用銨態氮和尿素易引起Cd在小白菜體內的積累。施用硝態氮可緩解Cd誘導的光合抑制和氧化脅迫，減輕Cd對小白菜的生長脅迫，降低作物體內Cd的含量。

鎘；速效氮；小白菜；光合作用；氧化脅迫；鎘含量

自20世紀初發現鎘(Cd)以來，Cd被廣泛應用于電鍍工業、化工業、電子業和核工業等領域，相當數量的Cd被排入環境，引起全球性土壤Cd污染[1]。如，美國加州南部農業用地土壤Cd含量為0.005～2mg/kg[2]；英國、法國污染區土壤Cd含量分別為1.5～5.7mg/kg[3]和3.1～31.4mg/kg[4]；澳大利亞、尼日利亞和印度的污染區土壤Cd含量分別為1.0～9.8 mg/kg[5]、0.41～17.23mg/kg[6]和0.55～8.85mg/kg[7]。我國土壤Cd污染形勢也極為嚴峻。20世紀末，我國土壤Cd污染面積已達13000hm2，涉及11個省市的25個地區[8]。2014年全國土壤污染調查公報顯示，我國土壤中Cd的點位超標率已高達7.0%，中輕度污染達1.3%。耕地中Cd的點位超標率則更高，為調查污染物之首[9]。近10年來的文獻資料也表明我國耕地Cd污染形勢嚴峻[10]。如我國南部土壤Cd含量為0.121～3.153mg/kg[11]；珠江口農業用地土壤Cd含量達0.099～3.778mg/kg[12]；北方30個污灌區土壤Cd含量為0.05～2.23mg/kg[13]。我國作為一個耕地資源短缺的國家，大面積的中、輕和輕微Cd污染耕地仍用于農業生產。耕作土壤中的Cd易被農作物根系吸收且易在體內積累，直接影響作物的生長和發育，造成農作物減產及Cd的積累[14]。作物中的Cd還將通過食物鏈進入人體，危害人類健康。因此，尋找合適的方法以緩解Cd對作物的生長脅迫并降低污染土壤中作物體內Cd的含量尤為重要。通過源頭控制，即通過修復污染土壤以減輕農作物對重金屬的積累是最常見的方法之一[15]。然而，這些方法雖能減少土壤重金屬污染，但具有較大的局限性。例如，土壤淋洗法不適用于粘質土壤，且提取劑選擇不當易破壞土壤結構，甚至造成土壤的二次污染[16]；土壤固化技術中，常用的固化劑如粘土、水泥、沸石、礦物及磷酸鹽[17–18]因其高成本而不適合大面積土壤的修復[19]；植物修復技術存在周期長、修復效率較低的問題[20]。因此，尋找操作簡單且高效的方法以減輕Cd對植物的毒害并降低作物中Cd含量仍然迫切。

氮元素是作物必需的營養物質之一。氮肥的施用也是非常重要的農業措施[21]。以往研究發現，植物在吸收銨態氮時會導致H+釋放至土壤中，使土壤pH值降低[22]，從而增強土壤Cd的生物有效性。相反，施加硝態氮肥可促進植物體內OH–的釋放，以維持土壤酸堿度的平衡，從而降低了土壤Cd的有效性。該觀點在Florijn等[23]和Zaccheo等[24]的土培試驗，以及Eriksson[25]、Willaert和Verloo[26]和Liu等[27]的水培試驗中得到證實。然而，也有一些研究發現了相反的現象：施用硫酸銨的水稻，其抗Cd脅迫能力高于硝酸鈣[28]；硝態氮處理下超積累植物遏藍菜地上部Cd含量是銨態氮處理下的2倍[29]；施用硝態氮的東南景天中的Cd含量也高于銨態氮處理[30]。這些研究認為施加硝態氮肥可促進Cd的協同運輸，從而使植株長勢較差且積累較多的Cd[31–32]。雖然上述研究的結論并不一致，但均表明了氮肥的種類對植物抗Cd脅迫及Cd在植物體內積累的能力具有較大的影響。這些研究結論的不一致可能與土壤特性尤其是土壤緩沖性有關[33]。隨著土壤酸化的日益嚴峻，南方酸性土壤的緩沖性弱的問題受到了廣泛關注[34]。研究氮肥形態不同對緩沖性較差的Cd污染土壤中植株生長及Cd積累的影響具有理論實踐意義。此外，上述已報道的研究均以谷類作物或超積累植物為研究對象，而關于這些氮肥對Cd污染蔬菜的影響研究未見報道。事實上，來源于蔬菜的Cd攝入比重極高，可占Cd攝入量的70%～90%[35]。Shentu等[36]采用土培試驗研究了Cd0～7mg/kg對小白菜、番茄和蘿卜生長和Cd吸收的影響；Liu等[37]的大白菜土培試驗選用了Cd1.0、2.5和5mg/kg處理濃度；Chen等[38]則設置Cd3、6、9、12和24mg/kg濃度處理，探明不同程度Cd污染土壤對大白菜和芥菜的生長的影響；楊蕓等[39]研究了Cd10mg/kg處理濃度下番茄生長的情況。結合北方3個區域(東北、黃淮海、西北地區)和南方4個區域(華中、西南、華東、華南地區)遠離城郊的未受到工業“三廢”、汽車尾氣等污染的共503個典型農村菜田耕層土壤樣品的調查數據，即未污染區土壤Cd含量達0.03～3.64mg/kg[40]，并適當考慮菜田Cd污染的普遍性，本研究擬通過1、3和5mg/kg Cd的土壤盆栽試驗，分析對比幾種在中國施用較為普遍的速效氮肥(銨態、硝態、硝銨復合和酰胺態氮肥)對小白菜生長影響和Cd含量的差異，為重金屬輕微污染土壤的利用及食品安全提供施肥理論依據。

1 材料和方法

1.1 供試土壤和作物

盆栽作物為小白菜(Brassica chinensis L.,上海青)。供試土壤取自浙江杭州近郊區菜園土壤(0—40cm)。供試土壤經風干，過4mm尼龍篩充分搖勻。土壤pH、電導率、陽離子交換量、有機質、銨態氮和硝態氮按鮑士旦[41]的方法測定。土壤總Cd含量按魯如坤[42]的方法將土壤用4∶1∶2的HNO3/ HClO4/HF的強酸消解后用原子吸收儀測定。土壤基本理化性質：pH7.2、電導率0.7mS/cm、銨態氮2.5 mg/kg、硝態氮13.4mg/kg、有機質2.5g/kg、陽離子交換量7.9cmol/kg、總Cd含量0.23mg/kg。

1.2 盆栽處理

供試土壤為人工模擬Cd污染土壤，設Cd污染水平1、3和5mg/kg土，將處理需要的Cd量以CdCl2溶液的形式先與少量土壤充分混合均勻，再與剩余土壤混合均勻，放置老化2個月后用于盆栽試驗[36,43]。設4個氮肥處理，分別為銨態氮[(NH4)2SO4]、硝態氮(NaNO3)、硝銨(1∶1)和尿素，氮肥施用量均為N400mg/kg，每個處理重復3次。盆栽試驗在自然通風條件下進行，平均氣溫為9℃，相同大小的小白菜種子經0.1%H2O2表面消毒20min后，用蒸餾水徹底沖洗，于無菌水中浸泡過夜。隨后，轉移至普通土壤中培養至發芽。當幼苗長至雙葉齡(大約播種后20d)時，挑選長勢一致的幼苗移栽至盆栽土壤中，每盆4株。生長過程中澆灌去離子水，保持土壤含水量于60%左右。移栽70d后分析葉片光合速率，隨后收獲，稱重，并測定各部位Cd含量。

1.3 測定指標及方法

葉片光合速率測定：選取同一部位的完全展開葉片，用光合作用分析儀(LI-6400型，Li-COR公司，美國)測定。參數如下：普通葉室；紅、藍光源；光子通量密度1200μmol/(m2·s)；葉片面積4cm2；葉室相對濕度70%；CO2濃度424μL/L。

小白菜組織Cd含量測定：用自來水沖去小白菜根系表面粘附的泥土，然后將根部浸于20mmol/L Na2-EDTA溶液中保持15min以去除吸附在根表面的Cd[44]。用蒸餾水沖洗根部并迅速用吸水紙吸干后進行稱重。將植物組織分裝于信封中，置于烘箱內，于105℃下殺青30min，70℃下烘干至恒重。對烘干的植物樣品進行稱重和研磨。研磨后的樣品粉末用HNO3/HCl(3∶1，v/v)消煮至澄清，隨后用原子吸收分光光度計(ICE3300型，賽默飛世爾科技公司，美國)測定[31]。

土壤有效態鎘含量測定：按GB/T23739-2009進行測定[46]，稱取5.0g土壤于100mL三角瓶內，加入0.005mol/L二乙三胺五乙酸(DTPA)–0.1mol/L三乙醇胺(TEA)–0.01mol/L CaCl2浸提液，25℃振蕩2h。用0.45μm的纖維素濾膜過濾浸提液，稀釋后用原子吸收分光光度計測定。

1.4 數據統計與分析

小白菜Cd耐受指數(TICd)按Gill等[47]的方法計算：

TICd(%)=1、3或5mg/kg Cd污染土壤中植物組織平均干重/0mg/kg Cd土壤中植物組織平均干重×100。

小白菜Cd轉移系數(TF)按Mattina等[48]的方法計算：

TF=小白菜目標組織Cd含量/小白菜起始組織Cd含量。

有效態鎘含量測定重復5次，其余指標測定重復3次，所有圖表用Kyplot軟件繪制。圖和表中的值為平均值及標準差，不同字母表示差異達5%顯著水平。

2 結果與分析

2.1 不同氮肥對 Cd污染土壤小白菜生長的影響

如圖1所示，隨著土壤中鎘濃度的增加，小白菜的生物量均出現了下降的趨勢。與未添加Cd土壤的小白菜植株相比，Cd污染水平為1mg/kg時，施用銨態氮、硝態氮、硝銨1∶1和尿素的小白菜可食部分鮮重分別下降了31%、16%、21%和26%；Cd污染水平為3mg/kg時，分別下降了58%、28%、35%和39%；Cd污染水平為5mg/kg時，分別下降了83%、38%、52%和69%。由此可見，施用硝態氮和硝銨比1∶1的氮肥時Cd對小白菜生長的抑制作用相對較小。

Cd耐受系數(TICd)通常被用于反映植株抗Cd生長脅迫的能力。表1結果表明，隨著Cd處理濃度的增加，所有氮肥處理下小白菜的TICd均出現了不同程度的降低。當Cd處理濃度為1mg/kg時，全硝與硝銨1∶1處理間TICd差異不顯著，但均高于全銨和尿素處理。Cd處理濃度為3mg/kg時，全硝和硝銨1∶1處理下小白菜的TICd分別比全銨和尿素處理高了約30%～40%，達顯著性水平。Cd處理濃度為5 mg/kg時，全硝處理下小白菜的TICd與硝銨1∶1處理間的差異仍然未達顯著水平，但分別是全銨和尿素處理的2.5和2.7倍。上述結果表明：全銨和尿素處理下TICd降幅遠大于全硝和硝銨1∶1處理；與全銨和尿素處理相比，全硝和硝銨1∶1處理下的小白菜具有更強的Cd耐受能力。

2.2 不同氮形態對 Cd 污染土壤小白菜葉片光合作用的影響

如表2所示，隨著土壤Cd濃度的提高，4個氮形態處理小白菜的光合作用速率均受到了嚴重的抑制。與對照相比，在Cd1mg/kg處理，施加銨態氮、硝態氮、硝銨1∶1和酰胺態氮的小白菜葉片光合作用速率分別下降了14%、10%、12%和13%；Cd3mg/kg處理的分別下降了33%、22%、25%和40%；Cd5mg/kg處理的分別下降了53%、42%、41%和56%。施用銨態氮和酰胺態氮小白菜光合速率受到的抑制高于施用硝態氮和硝銨1∶1處理，并且該差異隨著Cd濃度的提高而加大。

圖1 鎘污染土壤中施用不同氮肥小白菜的可食部分鮮重Fig. 1 Fresh biomass of the edible part of pakchoi supplied with different N forms under different levels of Cd-contamination

表1 鎘污染土壤中施用不同形態氮小白菜鎘耐受系數 (TICd)Table 1 Cd tolerance index (TICd) of pakchoi in different N form supply under different Cd stress

表2 土壤不同鎘脅迫水平、施用不同形態氮小白菜葉片的光合速率[μmol/(m2·s)]Table 2 Photosynthetic rate of pakchoi supplied with different N forms under Cd stress levels

2.3 不同速效氮肥對 Cd 誘導的氧化脅迫的影響

如圖2所示，與未添加Cd對照相比，1mg/kg Cd污染土壤中施加銨態氮、硝態氮、硝銨1∶1和酰胺態氮的小白菜葉片MDA含量增加了11%、4%、9%和11%；產生速率增加了5%、1%、2%和4%。硝態氮處理下Cd誘導的氧化脅迫未達顯著水平，而銨態氮和酰胺態氮處理的小白菜葉片MDA含量和產生速率受Cd污染影響顯著。

2.4 不同速效氮形態對小白菜組織 Cd 含量的影響

土壤Cd污染程度的增加，可使所有氮肥處理下的小白菜葉片和莖Cd含量成倍增加(圖3)。然而，不同速效氮肥供應下小白菜體內Cd含量存在一定差異。于1mg/kg Cd濃度下，全銨與尿素處理小白菜葉片和莖Cd含量無顯著差異，但均顯著高于全硝和硝銨復合處理，增幅可達70%～150%。3mg/kg和5 mg/kg Cd處理下，不同形態氮肥處理小白菜Cd含量變化趨勢較為接近，3mg/kg Cd濃度時，全銨、尿素和硝銨處理下小白菜體內Cd含量分別是全硝處理的2.5、1.9和1.3倍(葉)和2.6、2.3和1.2倍(莖)；5mg/kg Cd濃度時，則分別是全硝處理的2.8、1.6和1.1倍(葉)和5.3、5.0和1.5倍(莖)。上述結果表明，全硝處理下的小白菜Cd含量最低，硝銨處理次之，全銨和尿素處理最高。并且，隨著Cd處理濃度的增加，氮肥處理之間的差異也更為明顯。

根據小白菜葉、莖和根中Cd的含量，可計算Cd轉移系數TF根至地上部、TF根至莖和TF莖至葉用以研究植物體內Cd的分配情況。如圖4所示，1mg/kg Cd土壤中，銨態氮處理的小白菜有著最大的TF根至地上部，比硝態氮、硝銨1∶1和酰胺態處理分別增加了82%、52%和8%，說明施加銨態氮的小白菜中Cd從根轉移至地上部的能力最強。銨態氮及酰胺態氮處理下小白菜的TF根至莖無明顯差異，約為硝態氮和硝銨1∶1處理的1.5～1.9倍，說明銨態氮和酰胺態氮顯著提高了小白菜中Cd從根至莖的轉運能力。硝態氮、硝銨1∶1和酰胺態氮處理下的TF莖至葉無顯著差異，分別比銨態氮處理高了7%、8%和3%，說明在硝態氮和硝銨1∶1處理下，進入小白菜地上部的Cd在植物體內更易向葉轉運。

2.5 不同速效氮形態化肥對土壤 pH和 Cd 有效性的影響

由圖5可知，各氮肥處理之間土壤的pH差異顯著。其中，全硝處理下土壤pH最高。袁波等[50]研究表明土壤pH對土壤有效態Cd含量影響較大，通常情況下呈負相關性。我們的結果也符合這一規律，即硝態氮處理下土壤有效態Cd含量最低，硝銨1∶1處理次之，酰胺態氮和銨態氮處理最高。

圖2 不同鎘脅迫水平、施用不同形態氮小白菜葉片的 MDA 含量和產生速率Fig. 2 MDA concentrations andproduction rates in leaves of pakchoi supplied with different N forms under different Cd stress levels

圖3 不同鎘脅迫水平和施用不同形態氮小白菜組織鎘含量Fig. 3 Cd concentrations in pakchoi supplied with different N forms under different Cd stress levels

3 討論和結論

本研究的結果表明，Cd會抑制小白菜的生長，引起生物量的下降。在土壤Cd處理濃度為1、3或5mg/kg時，供應銨態氮和尿素的小白菜生物量減產高于供應硝態氮和硝銨1∶1處理(圖1)。由耐受系數TICd值可知，全硝和硝銨處理下小白菜對Cd的耐性無顯著差異，并均高于全銨和尿素處理(表1)。這些數據均說明了Cd污染土壤中，施用硝態氮肥時Cd對小白菜的生長脅迫低于全銨及尿素處理。雖然硝銨1∶1處理下的小白菜的Cd耐受性與全硝處理無顯著性差異，但該處理下小白菜的生物量仍低于全硝處理，這可能與小白菜是一種喜硝作物有關[51]。因此，在本供試土壤條件下，綜合考慮Cd對植株生長的抑制及小白菜喜硝的特點，全硝供氮形式為最優選。眾所周知，Cd對植物光合作用的抑制引起植物生物量的下降，被認為是Cd引起植物生長脅迫的重要成因之一[52–53]。本研究結果表明，硝氮處理下小白菜葉片的光合性能因Cd引起的下降顯著小于銨氮和尿素處理(表2)。這可能是導致硝氮處理下小白菜生物量下降幅度相較于銨肥和尿素處理低的可能原因之一。另一方面，Cd脅迫能誘導植物體內氧化脅迫的發生[54]。本研究表明，Cd脅迫均導致了各種供氮處理下小白菜葉片中O2–的累積(圖2)。其中，銨氮和尿素處理下小白菜葉片O2–的積累更為顯著。隨著活性氧的積累，細胞膜脂質過氧化加劇，組織或器官脂質過氧化反應將產生MDA[55–56]。本研究也顯示，全銨和尿素處理下小白菜葉片MDA積累幅度也超過了全硝和硝銨復合處理。因此，我們認為全銨和尿素處理下Cd引起的氧化脅迫大于硝肥處理也可能是導致硝肥處理下小白菜生物量下降幅度相較于全銨和尿素處理低的原因。

圖4 1 mg/kg 鎘脅迫水平下施用不同形態氮小白菜的鎘轉移系數Fig. 4 TFs of Cd in pakchoi supplied with different N forms under 1 mg/kg Cd stress level

圖5 1 mg/kg 鎘脅迫下施用不同形態氮的土壤 pH 和有效態鎘含量Fig. 5 Soil pH values and available Cd contents affected by nitrogen forms under 1 mg/kg of Cd stress level

由于對食物的大量需求，中國仍有大面積受Cd污染的土壤用于農業生產[57]。土壤Cd污染引起的農產品Cd積累已成為農業生產及食品安全的嚴峻問題。由于中國大多數地區土壤的平均肥力不高，氮素不易在土壤中積累，因此氮肥在農業中有著廣泛的應用。本研究發現，與硝氮處理的小白菜相比，Cd污染土壤中施用全銨和尿素的小白菜葉和莖中Cd含量更高(圖3)。該現象與大多數觀點一致，即土壤施用銨態氮肥會增加Cd在植物體內的積累[25,58–59]。引起上述現象的機制可能與植物對氮的吸收引起緩沖性較差土壤的pH變化有關。如，土壤中的H+伴隨著硝酸根離子的吸收而進入植物體，導致土壤pH的增加。而當銨根離子被植物體吸收時，植物體內的H+則會釋放到土壤中，造成土壤酸化[23,60–61]。土壤pH的變化，又會通過離子交換作用影響重金屬從交換態或土壤膠體中的解吸從而影響土壤Cd的植物有效性[62–64]。因此，氮肥可改變土壤中Cd的有效性及其在植物中的積累[65]。本試驗通過測定各處理下土壤的pH和有效態Cd也證實，施用全銨、硝銨復合及尿素的土壤pH均低于全硝處理，有效態Cd含量則高于全硝處理(圖5)。全硝處理下較高的土壤pH和較低的有效態Cd可能是該處理下小白菜體內Cd含量最低的原因。處理間pH和Cd有效性的差異也可從側面解釋以下現象：1)全銨處理下，土壤Cd有效性高，Cd由根向莖的轉運能力強(圖4)；2)硝銨復合處理下土壤Cd有效性略高于全硝處理，施用硝銨復合肥小白菜的Cd含量低于施用銨態氮肥和尿素，但略高于全硝氮肥(圖3和圖5)；3)土壤中施用尿素后雖會因尿酶的水解而導致土壤pH的升高，但長期存留在土壤中的尿素會轉化為銨根從而引起土壤pH的降低[26]。因而，尿素處理下Cd污染對小白菜的生長抑制及Cd含量的影響情況近似全銨處理(圖1、圖3和圖4)。另外，最新的水培研究表明硝態氮能促進Cd共運至植物體內[31,66]。該結論從某種程度上也為本研究中硝態氮處理TF莖至葉高于銨和尿素處理給予了一定的解釋(圖4)。

綜上，硝態氮肥更有利于維持土壤pH和低的有效態Cd水平，可緩解Cd誘導的光合抑制和氧化脅迫，減輕Cd對小白菜的生長脅迫，并有利于降低作物體內Cd的含量。因此，在葉菜類蔬菜的氮肥管理中，建議在緩沖性較差的Cd污染土壤中優選硝態氮肥。另外，今后還應該進一步選用不同特性的土壤(尤其是緩沖性較好的土壤)開展后續研究，以明確在不同土壤特性Cd污染條件下的氮肥施用方法。值得注意的是，本研究采用了人工模擬土壤，不能完全代表其他Cd污染水平的農田情況。因此，建議今后的研究選用長期輕微、輕度Cd污染農田土壤為供試對象，以獲取更全面的信息。

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Effects of nitrogen forms on the growth and Cd concentration of pakchoi (Brassica chinensis L.) under Cd stress

PAN Wei,XU Qian-ru#,LU Qi,LIU Yue,XUE Wan-lei,SONG Bi-xiu,DU Shao-ting*
(College of Environmental Science and Engineering, Zhejiang Gongshang University, Hangzhou 310018, China)

【Objectives】Effects of common nitrogen(N)supply forms(ammonium,nitrate,ammonium/nitrate and urea)on the growth of Chinese cabbage pakchoi(Brassica chinensis L.)grown in the cadmium(Cd)-contaminated soil were studied to develop proper nitrogen management strategies for Cd-contaminated soils.【Methods】A pot experiment was conducted using soils from vegetable garden in Hangzhou.The tested soil was adjusted to four Cd contamination levels(0,1,3and5mg/kg)with CdCl2solution in advance.Four Nsupply forms[ammonium,nitrate,ammonium/nitrate(1∶1)and urea]were supplied for the pakchoi respectively,with the addition amount of N400mg/kg soil.After the harvest,the biomass,photosynthesis,Cd-induced oxidative stress and Cd concentration of the plants in different treatments were investigated.【Results】1)Compared with the Cd0,the fresh weights of the edible parts of pakchoi were reduced by31%,16%,21%and26%in Cd1,by 58%,28%,35%and39%in Cd3,and by83%,38%,52%and69%in Cd5in the presence of ammonium,nitrate,ammonium/nitrate and urea,respectively.There were no significant differences in the tolerance index(TICd) between the nitrate and ammonium/nitrate treatments,and the tolerance indices of the nitrate and ammonium/nitrate treatments were higher than those of the ammonium and urea treatments.2)Compared with Cd 0,the photosynthetic rates in the plants exposed to ammonium,nitrate,ammonium/nitrate,and urea were significantly decreased by14%,10%,12%and13%in Cd1,by33%,22%,25%and40%in Cd3,and by53%, 42%,41%and56%in Cd5;the levels of MDA andproduction rates were increased by11%,4%,9%and 11%,and5%,1%,2%and4%in Cd1,respectively.The Cd induced-photosynthesis inhibition and oxidative stress were relatively lower in the pakchoi with nitrate supply.3)The content of Cd in pakchoi were in the order of:nitrate

cadmium;readily auailable nitrogen;pakchoi;photosynthesis;oxidative stress;cadmium content

2016–11–18接受日期：2017–02–16

浙江省公益技術應用研究項目（2017C32001）；大學生科技創新項目（GJ201723003，2016r408057，CX201723005）資助。

潘維（1994—），女，江蘇淮安人，碩士研究生，主要從事污染環境的生理生態方面的研究。E-mail：2506914508@qq.com #徐茜茹與第一作者同等貢獻，E-mail：378841167@qq.com

*通信作者Tel:0571-28008209,E-mail:dushaoting@zjgsu.edu.cn