施用不同无机肥对镉污染农田土壤钝化修复效应影响研究

发布时间：2017-07-26 22:19

  本文关键词：施用不同无机肥对镉污染农田土壤钝化修复效应影响研究

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【摘要】：随着我国工业化和城镇化的发展,农田重金属污染严重程度逐渐显现,其危害主要是通过农产品进入到食物链中从而在生物体内累积,威胁人类健康。施肥作为一种重要的农艺措施,可以促进作物生长和改善土壤环境质量,同时还会对土壤中的重金属有效性和作物吸收产生不同的影响。此外,钝化修复技术具有修复效率快、成本低、操作简单等优点得到了科研工作者的广泛关注。本试验研究了施用无机肥(氮肥、磷肥、钾肥)这一农艺行为对农田土壤Cd污染钝化修复效应和稳定性的影响。主要研究成果如下:1.采用盆栽试验,研究了普钙和钙镁磷肥对油菜生物量和Cd含量、土壤pH值和Cd有效态含量以及土壤酶活性的影响。结果表明,普钙和钙镁磷肥可提高油菜生物量,有效降低油菜地上部Cd含量,其中,空白对照中油菜地上部Cd含量为0.61 mg·kg-1,普钙和钙镁磷肥施加量为中高剂量时,油菜地上部Cd含量可降低至0.18 mg·kg-1和0.10 mg·kg-1,符合国家食品安全标准《食品中污染物限量》(GB 2762—2012)规定的叶菜蔬菜中Cd的最大限量值。普钙和钙镁磷肥均可降低土壤中Cd的有效态含量。施加高剂量普钙和中剂量钙镁磷肥可提高土壤过氧化氢酶活性,所有普钙处理均显著降低土壤脲酶活性,而施用普钙和钙镁磷肥对土壤蔗糖酶活性均无显著性影响。2.采用盆栽试验,研究了施用不同氮肥(尿素、碳铵)、磷肥(钙镁磷肥、普钙)、钾肥(KCl、K2SO4)对钝化修复稻田土壤水稻各部位生物量、Cd累积量、土壤p H及土壤有效态含量的影响,并通过分析Cd在水稻各器官内含量的变化及有效性的变化,揭示施用不同氮肥、磷肥、钾肥对Cd污染水稻土钝化修复效应及稳定性影响特征。1)钝化修复下,施用尿素和碳铵处理时,水稻不同部位Cd累积量的顺序为根部茎叶糙米稻壳。在镉污染稻田土壤钝化修复下,施用不同剂量的尿素和碳铵均可增加了水稻稻米、稻壳和茎叶的生物量,且糙米中的Cd累积量进一步降低,均降至国家食品安全标准以下;随着尿素添加量的增加,糙米中Cd累积量降低效果越显著,降低率可达24.06%-63.46%,当施用碳铵施加量为中剂量时,糙米中Cd累积量降低效果最明显,达到0.12 mg·kg-1。2)钝化修复下,施用钙镁磷肥和普钙处理时,水稻不同部位Cd累积量顺序为根部茎叶糙米稻壳。在镉污染稻田土壤钝化修复条件下,施用不同剂量的钙镁磷肥和低、高剂量的普钙均可促进水稻的生长;而土壤中Cd的活性在施用钙镁磷肥和普钙后存在不同程度的增加;钙镁磷肥可使糙米中Cd累积量进一步降低,且在S+P1-H处理下达到显著水平(P0.05);施用普钙则增加了糙米中Cd含量,但仍低于国家食品安全标准规定的限值。3)钝化修复下,施用KCl和K2SO4处理时,水稻不同部位Cd累积量顺序均为根部茎叶糙米稻壳。在镉污染稻田土壤钝化修复条件下,施用不同剂量的KCl降低了糙米的生物量,而K2SO4处理未有显著影响;施用KCl后降低了土壤pH值,增加了土壤Cd有效性;中高剂量的K2SO4活化了土壤中有效态Cd,使之增加了15.80%-33.73%;施用KCl会进一步增加水稻糙米中Cd累积量,但施用中低剂量的KCl下,糙米Cd含量仍未超过国家食品安全标准规定的限值;施用K2SO4后,水稻糙米Cd同样有所增加,但仍低于我国食品安全标准值。
【关键词】：农田 Cd污染 钝化修复 无机肥 影响
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 土壤污染现状14
• 1.2 土壤原位钝化修复原理14-16
• 1.2.1 吸附作用14-15
• 1.2.2 络合作用15
• 1.2.3 沉淀作用15-16
• 1.2.4 氧化还原作用16
• 1.3 土壤重金属原位钝化修复影响因素16-18
• 1.3.1 土壤pH16-17
• 1.3.2 土壤有机质17
• 1.3.3 重金属离子间作用17
• 1.3.4 土壤CEC含量17-18
• 1.4 黏土矿物对土壤重金属污染钝化修复研究现状18
• 1.5 农艺措施在土壤重金属污染控制与修复中的应用18
• 1.6 研究背景及意义18-19
• 1.7 研究内容19-20
• 第二章 施用不同磷肥对菜地镉污染生物有效性及酶活性的影响20-27
• 2.1 材料与方法20-21
• 2.1.1 试验材料20
• 2.1.2 试验方法20
• 2.1.3 样品分析20-21
• 2.1.4 数据处理21
• 2.2 结果与分析21-26
• 2.2.1 不同磷肥对油菜生物量和Cd含量的影响21-22
• 2.2.2 不同磷肥对土壤pH和Cd有效态含量的影响22-24
• 2.2.3 不同磷肥对土壤酶活性的影响24-25
• 2.2.4 相关性分析25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 施用不同氮肥对镉污染稻田钝化修复效应的影响27-36
• 3.1 材料与方法27-28
• 3.1.1 试验材料27
• 3.1.2 试验方法27
• 3.1.3 样品分析27
• 3.1.4 数据处理27-28
• 3.2 结果与分析28-34
• 3.2.1 不同氮肥对钝化修复红壤水稻不同部位生物量的影响28-30
• 3.2.2 不同氮肥对钝化修复红壤pH及Cd有效态的影响30-32
• 3.2.3 不同氮肥对钝化修复红壤水稻不同部位Cd含量的影响32-34
• 3.3 本章小结34-36
• 第四章 施用不同磷肥对镉污染稻田钝化修复效应的影响36-45
• 4.1 材料与方法36-37
• 4.1.1 试验材料36
• 4.1.2 试验方法36
• 4.1.3 样品分析36
• 4.1.4 数据处理36-37
• 4.2 分析与讨论37-43
• 4.2.1 不同磷肥对钝化修复红壤水稻不同部位生物量的影响37-39
• 4.2.2 不同磷肥对钝化修复红壤pH及Cd有效态的影响39-41
• 4.2.3 不同磷肥对钝化修复红壤水稻不同部位Cd含量的影响41-43
• 4.3 本章小结43-45
• 第五章 施用不同钾肥对镉污染稻田钝化修复效应的影响45-54
• 5.1 材料与方法45-46
• 5.1.1 试验材料45
• 5.1.2 试验方法45
• 5.1.3 样品分析45
• 5.1.4 数据处理45-46
• 5.2 分析与讨论46-52
• 5.2.1 不同钾肥对钝化修复红壤水稻不同部位生物量的影响46-48
• 5.2.2 不同钾肥对钝化修复红壤pH及Cd有效态的影响48-50
• 5.2.3 不同钾肥对钝化修复红壤水稻不同部位Cd含量的影响50-52
• 5.3 本章小结52-54
• 第六章 全文结论54-56
• 参考文献56-63
• 致谢63-64
• 作者简历64

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1 朱毅;;我们身边的镉污染有哪些?[J];生命与灾害;2011年03期

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本文编号：578629