生物炭缓解空心菜铬污染的效果及其生态化学机制初探

发布时间：2017-03-31 05:07

  本文关键词：生物炭缓解空心菜铬污染的效果及其生态化学机制初探，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国不同地区菜地土壤重金属含量均远高于普通粮田,且蔬菜是易受重金属污染的作物之一,对重金属的富集系数远高于其他农作物,叶菜类比果菜和根菜类富集重金属的能力强,相对较容易受到重金属污染。调查数据也显示珠三角典型地区蔬菜中铬、铅、镉、汞等重金属含量都严重超出了国家卫生标准。因此,探寻有效的农艺调控措施以降低蔬菜吸收积累重金属具有重要意义。目前研究已表明,生物炭不仅能改善土壤结构、增加土壤碳汇和提高土壤生产力,且能原位改良土壤污染。我们的前期试验也发现生物炭可降低蔬菜吸收重金属,因此,本试验以对铬吸收积累有差异的两空心菜品种为蔬菜材料,继续探讨生物炭配施硒降低空心菜吸收积累重金属铬的效果及其生态化学机理,并在此基础之上进一步研究了碳源生物质在空心菜-李氏禾间作系统中缓解空心菜铬污染的效果及其生态化学机理。主要研究结果如下:1.生物炭配施Se缓解空心菜铬污染的效果及其生态化学机理生物炭、Se以及生物炭+Se三种处理均可一定程度上促进两种空心菜的生长,改善空心菜品质。其中生物炭和生物炭+Se处理可显著促进空心菜的株高、根长和干重的增加,提高空心菜体内的可溶性糖、可溶性蛋白含量。空心菜中的铬含量为根茎叶,且铬主要分布在细胞壁和细胞液。生物炭、Se、生物炭+Se三种处理均可降低两种空心菜体内的铬含量,其中以生物炭处理最为显著。而在同处理下,泰国柳叶空心菜(简称品种1)中的铬含量高于港种青绿梗竹叶空心菜(简称品种2)。所有处理组的土壤总铬含量与对照无显著差异,但六价铬含量均低于对照组,其中生物炭处理下的六价铬含量最低。生物炭、Se、生物炭+Se处理可一定程度改变土壤的机械组成,显著提高土壤有机质含量。但对土壤pH值的影响较小,仅生物炭处理组的pH值显著高于对照组。Se处理对土壤速效氮磷钾影响较小,但添加生物炭可提高土壤中有效氮、有效磷和有效钾的含量。生物炭的添加可显著提高土壤蔗糖酶和土壤脲酶活性,但对土壤过氧化氢酶活性无显著影响,其他处理则对这三种酶的活性无显著影响。在生物炭处理下,土壤中的细菌总数、真菌数和放线菌数均显著高于对照组,但Se处理对土壤微生物的影响不大,生物炭+Se处理则只显著提高了土壤放线菌的个数,对土壤细菌和真菌数无显著影响。2.碳源生物质钝化空心菜-李氏禾间作系统中土壤铬污染的效果及其生态化学机理生物炭、生物炭+李氏禾、生物炭+改性甘蔗渣、改性甘蔗渣、改性甘蔗渣+李氏禾、间作李氏禾、生物炭+改性甘蔗渣+李氏禾七种处理均可促进空心菜生长,提高可溶性蛋白和可溶性糖的含量,且以生物炭+李氏禾间作处理组最为明显。七种处理条件下,空心菜体内铬的含量均显著低于对照,其中以生物炭+李氏禾处理组的空心菜铬含量最低。空心菜各器官铬含量的顺序为根茎叶,且主要分布在细胞壁和细胞液中。七种处理条件下,土壤中的总铬含量与对照无显著差异,但六价铬均有所下降,其中以生物炭+李氏禾处理组的土壤六价铬含量最低。各处理均降低了土壤砂粒含量,提高了粘粒含量,但与对照均未达到显著水平。除李氏禾处理组的土壤有机质含量与对照差异不显著外,其余各处理组的土壤有机质含量均显著高于对照组。各处理组间的土壤pH值差异不显著。除间作李氏禾处理下速效磷含量有所降低,改性甘蔗渣处理下速效钾含量略有降低外,其余各处理的土壤有效氮磷钾含量均高于对照,但只有生物炭+李氏禾处理下土壤速效氮磷钾含量均显著高于对照。除生物炭+改性甘蔗渣+李氏禾处理组的土壤蔗糖酶的含量略有降低外,其余各处理的四种酶活性均高于对照。七种处理条件下,土壤微生物个数均高于对照,且以生物炭+李氏禾处理下的土壤三种微生物数量最多。
【关键词】：铬 空心菜 李氏禾 土壤理化性质 土壤酶 土壤微生物
【学位授予单位】：华南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;S636.9
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1. 前言11-22
• 1.1. 研究现状11-19
• 1.1.1. 铬11
• 1.1.2. 铬污染的来源11-12
• 1.1.3. 铬污染的现状12-13
• 1.1.4. 铬污染对植物的毒害13-14
• 1.1.5. 植物的耐铬性14-15
• 1.1.6. 重金属修复方法15-17
• 1.1.7. 生物炭17-18
• 1.1.8 Se18-19
• 1.2. 研究的目的意义和技术路线19-21
• 1.3. 技术路线21-22
• 2. 材料与方法22-27
• 2.1. 实验材料22-23
• 2.2. 实验设备23
• 2.3. 实验设计23-24
• 2.4. 测定方法24-27
• 2.4.1. 空心菜生长指标的测定24
• 2.4.2. 空心菜生理指标的测定24
• 2.4.3. 空心菜中铬含量的测定24-25
• 2.4.4. 土壤样品的前处理25
• 2.4.5. 土壤理化性质25-26
• 2.4.6. 土壤酶的测定26-27
• 2.4.7. 土壤微生物测定27
• 3. 数据的统计分析方法27
• 4. 结果与分析27-59
• 4.1. 生物炭配施Se缓解空心菜铬污染的效果及其生态化学机理27-43
• 4.1.1. 生物炭配施Se对空心菜生长的影响27-29
• 4.1.2. 生物炭配施Se对空心菜品质的影响29-31
• 4.1.3. 铬在空心菜中的分布规律31-34
• 4.1.4. 生物炭配施Se处理对土壤理化特性的影响34-36
• 4.1.5. 生物炭配施Se处理对土壤酶活性的影响36-40
• 4.1.6. 生物炭配施Se处理对土壤微生物数量的影响40-43
• 4.2. 碳源生物质钝化空心菜-李氏禾间作系统中土壤铬污染的效果及其生态化学机理43-59
• 4.2.1. 各种处理对空心菜生长的影响43-45
• 4.2.2. 各种处理对空心菜品质的影响45-47
• 4.2.3. 铬在空心菜中的分布规律47-50
• 4.2.4. 各种处理对土壤理化特性的影响50-52
• 4.2.5. 各种处理对土壤酶活性的影响52-56
• 4.2.6. 各种处理对土壤微生物数量的影响56-59
• 5. 讨论与结论59-64
• 5.1. 讨论59-62
• 5.1.1. 改良剂、间作超富集植物对空心菜生长、品质和重金属积累的影响59-60
• 5.1.2. 土壤机械组成对空心菜积累重金属的影响60
• 5.1.3. 土壤p H对空心菜积累重金属的影响60
• 5.1.4. 土壤有机质对空心菜积累重金属的影响60-61
• 5.1.5. 土壤养分对空心菜积累重金属的影响61
• 5.1.6. 土壤微生物对空心菜积累重金属的影响61-62
• 5.2. 结论62-64
• 5.2.1. 生物炭配施Se缓解空心菜铬污染的效果及其生态化学机理62
• 5.2.2. 碳源生物质钝化空心菜-李氏禾间作系统中土壤铬污染的效果及其生态化学机理研究62-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-71

【参考文献】

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  本文关键词：生物炭缓解空心菜铬污染的效果及其生态化学机制初探，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：278954