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有机物料与石灰性物质对土壤镉有效性及小麦吸收镉的影响

作　者: 詹绍军
导　师: 涂仕华；王昌全
学　校: 四川农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 有机物料石灰镉小麦
分类号: X53
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着经济的快速发展,环境污染问题日趋严重,因重金属污染而导致的环境问题以及其对人类健康的影响受到广泛关注。我国重金属镉污染发生范围较广,涉及作物种类多样,农田重金属镉污染修复与防治成为人们研究的焦点,其中有机物料的添加对土壤中重金属有效性的研究一直都是研究的一个方向。我国有机物料资源充足,通过添加有机物料来减轻土壤重金属毒性,还可以解决有机物料的循环利用问题。石灰对降低土壤中重金属镉的生物有效性效果明显,但它与不同有机物料之间的交互作用对土壤镉的有效性的研究相对较少。因此,本研究采用中度镉污染土壤,以有机物料(猪粪、鸡粪、泥炭、活性炭)和石灰作为研究材料,通过培养试验研究不同有机物料和石灰对土壤重金属镉的有效性的影响；同时探讨有机物料、石灰及其交互作用对小麦生长和吸收镉的影响,在此基础上提出镉污染土壤上的小麦无公害生产技术。本研究得到主要结论如下：1.土壤剖面中Cd的含量从表层向下逐渐降低,土壤pH的变化趋势相反。土壤中全Cd含量与水稻、小麦吸收镉的的相关性差；0-30cm土层土壤中有效Cd含量对水稻、小麦吸收Cd影响较大,其中水稻秸秆吸收Cd量受土壤有效Cd含量影响更大。2.不同有机物料、石灰用量及其配合施用对土壤pH和Cd的有效性影响显著。土壤pH随猪粪或石灰用量增加而增加,随培养时间而逐渐降低,60d后趋于稳定；石灰+有机物料在0-5d对土壤pH的影响较大,15d后趋于稳定。土壤有效Cd含量与不同处理引起的土壤pH变化呈负相关,也与猪粪或石灰用量呈显著负相关,即二者用量越高,对土壤Cd有效性的抑制效果越好。与对照相比,活性炭和泥炭处理能显著降低土壤Cd的有效性。石灰与猪粪配施比单施石灰对降低土壤有效Cd的效果更优。所有处理的土壤有效Cd含量都随时间的增加而降低,特别是高量石灰处理,其次为高量猪粪和高量活性炭处理。培养60d后,这三个处理的土壤有效Cd含量分别从0d时的0.063mg/kg、0.112mg/kg和0.105mg/kg降至0.044 mg/kg、0.061 mg/kg和0.075 mg/kg。3.施用猪粪能显著增加小麦产量,并随猪粪用量的增加而增加；小麦产量随石灰用量的增加而显著降低；而其他处理对小麦产量的增、减作用不显著。施用高量猪粪(Z4)或石灰+低量猪粪(Z2)能显著降低小麦对镉的吸收,使籽粒的镉浓度降至国家食品镉污染限量标准(GB2762—2005)以下。所有有机物料+石灰处理都比对照处理明显降低小麦籽粒和秸秆中的镉,但籽粒中的镉浓度都未达到国家食品镉污染限量标准。在受重金属Cd污染土壤上施用高量猪粪或猪粪配施石灰,对小麦镉的吸收表现为显著的负交互作用,对控制小麦对镉的吸收以及从秸秆向籽粒的转移,都有显著的效果。石灰与泥炭或活性炭配合施用表现为正的交互作用,会在一定程度上促进小麦对镉的吸收。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
1. 前言  10-11
2. 文献综述  11-25
  2.1 土壤中重金属来源  11-12
  2.2 土壤中镐的形态与生物有效性  12-13
  2.3 影响土壤中镐有效性的因素  13-17
    2.3.l pH值对土壤镐有效性的影响  13-14
    2.3.2 阳离子交换量(CEC)对土壤镐有效性的影响  14
    2.3.3 氧化还原条件对土壤镐有效性的影响  14-15
    2.3.4 土壤质地对土壤镐有效性的影响  15
    2.3.5 有机物料对土壤镐有效性的影响  15-16
    2.3.6 石灰性物质对土壤镐有效性的影响  16-17
  2.4 土壤中镐的分布与迁移转化  17-19
    2.4.1 土壤中镐的剖面分布  17-18
    2.4.2 土壤中镐的迁移转化  18-19
    2.4.3 IJ、麦对镐的吸收特性  19
  2.5 小麦镐毒害以及受害机制研究  19-21
    2.5.1 重金属镐对小麦根系生长发育的影响  19-20
    2.5.2 镐对小麦光合作用的影响  20
    2.5.3 重金属镐对小麦酶系统影响的研究  20-21
    2.5.4 小麦镐毒害机制  21
  2.6 土壤重金属污染修复技术  21-25
    2.6.1 物理修复技术  22
    2.6.2 化学修复技术  22-24
    2.6.3 生物修复技术  24-25
3. 镐在土壤剖面中的分布及对小麦、水稻吸收镐的影响  25-29
  3.1 材料与方法  25-26
    3.1.1 土样采集  25
    3.1.2 测定项目和方法  25-26
  3.2 结果与分析  26-29
    3.2.1 福在土壤剖面中的分布情况研究  26-27
    3.2.2 土壤剖面不同层次的福形态与水稻、小麦吸收福的相关性分析  27-29
  3.3 结论  29
4. 有机物料与石灰对土壤pH和有效镐的影响研究  29-37
  4.1 材料和方法  29-31
    4.1.1 供试土壤  29
    4.1.2 室内培养方法  29-31
    4.1.3 测定项目与方法  31
    4.1.4 数据处理与分析  31
  4.2 结果与分析  31-37
    4.2.1 不同用量的有机物料对土壤pH和镐有效性的影响  31-34
    4.2.2 不同用量的石灰性物质对土壤pH和镐有效性的影响  34-35
    4.2.3 石灰和有机物料配合施用对土壤pH和有效镐的影响  35-37
  4.4 结论  37
5. 有机物料与石灰对小麦生长及吸收镐的影响研究  37-46
  5.1 材料与方法  37-40
    5.1.1 供试土壤与作物  38
    5.1.2 试验设计  38-40
    5.1.3 测定项目与方法  40
    5.1.4 数据处理与分析  40
  5.2 结果与分析  40-45
    5.2.1 不同有机物料与石灰对小麦产量及构成因素的影响  40-42
    5.2.2 不同有机物料对小麦吸收镐的影响  42-43
    5.2.3 石灰及有机物料混施对小麦吸收镐的影响  43-45
  5.3 结论  45-46
6. 有待于进一步研究的问题  46-47
参考文献  47-56
致谢  56

有机物料与石灰性物质对土壤镉有效性及小麦吸收镉的影响

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