水稻土中铁—氮循环耦合体系与镉活性变化关系研究

发布时间：2017-10-21 21:48

  本文关键词：水稻土中铁—氮循环耦合体系与镉活性变化关系研究

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【摘要】：铁氧化还原过程是水稻土的重要特征之一,三价铁作为电子受体不仅会影响水稻中氮的形态转化,还影响其生物有效性。铁氧化物具有较大的比表面积和较强的化学活性,能够吸附重金属镉离子,改变镉离子在土壤中的浓度、迁移转化、生物有效性和环境毒性。本研究以水稻土为研究对象,通过采集不同镉浓度污染稻田土壤进行指标测定,分析在水稻生育期间土壤中铁循环和氮循环相互之间的影响作用、铁循环与镉形态活性之间的相互作用、氮循环与镉形态活性之间的作用,从而推断出铁-氮循环对镉活性的影响,为丰富水稻土氧化还原化学基础理论,氮素高效利用技术研究奠定基础,同时也为修复受镉污染稻田土壤提供理论基础。主要研究结果如下:1、在水稻不同生育期内,由于土壤条件发生变化致使氧化还原条件发生变化,此时土壤中硝化-反硝化作用与铁氧化物的氧化还原反应密切相关,其中铵氧化作用与FeIII相关性显著。2、水稻生长过程中,稻田土壤中可溶性和交换性亚铁与可交换态镉、可还原态镉、可氧化态镉、残渣态镉相关性显著,土壤中氧化铁形态发生转变的同时对镉活性造成影响。3、亚硝态氮与土壤中可交换态镉、可还原态镉、可氧化态镉、残渣态镉相关性显著,水稻土中氮循环过程会对镉活性有一定影响。4、水稻土壤中铁-氮循环耦合关系密切,且有可能是共同作用影响土壤中镉的活性。
【关键词】：水稻土 氮循环 铁循环 镉活性
【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】：S153
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1. 前言8-16
• 1.1 研究背景及意义8
• 1.2 国内外研究进展8-15
• 1.2.1 土壤中铁的存在形态及其氧化还原过程8-9
• 1.2.2 土壤中氮的存在形态及氧化还原过程9-12
• 1.2.3 土壤中镉形态分级与活性12-13
• 1.2.4 土壤中铁循环与氮循环的耦合关系13-14
• 1.2.5 土壤中铁循环与镉活性14-15
• 1.2.6 土壤中氮循环与镉活性15
• 1.3 研究目的15
• 1.4 研究内容15-16
• 1.5 拟解决的科学问题16
• 2. 材料与方法16-17
• 2.1 实验材料16-17
• 2.1.1 实验土壤16-17
• 2.2 实验设计17
• 2.3 实验方法17
• 2.4 数据分析17
• 3. 结果17-32
• 3.1 土壤中酸碱性在不同生育期的变化17-18
• 3.2 铁形态转化结果18-26
• 3.2.1 全铁18-19
• 3.2.2 FeIII19-21
• 3.2.3 可溶性和交换性铁21-22
• 3.2.4 可溶性和交换性亚铁22-24
• 3.2.5 微生物可还原铁24-25
• 3.2.6 铁形态的BCR分级结果25-26
• 3.3 氮形态转化结果26-28
• 3.3.1 铵态氮26-27
• 3.3.2 硝态氮27
• 3.3.3 亚硝态氮27-28
• 3.4 镉形态转化结果28-32
• 3.4.1 全镉28
• 3.4.2 有效态镉28-29
• 3.4.3 镉形态分级29-32
• 4. 分析讨论32-70
• 4.1 铁形态、氮形态、镉形态分析32-56
• 4.1.1 铁形态分析讨论32-41
• 4.1.2 氮形态分析讨论41-48
• 4.1.3 镉形态分析讨论48-56
• 4.2 铁循环与氮循环耦合时的化学过程56-60
• （1） LWB试验田中铁-氮循环过程56-58
• （2） JTM试验田中铁-氮循环过程58-60
• （3）小结60
• 4.3 铁形态与镉形态的关系60-65
• （1） LWB试验田中铁-镉形态关系60-62
• （2） JTM试验田中铁-镉形态关系62-64
• （3）小结64-65
• 4.4 氮循环与镉活性的关系65-70
• （1） LWB试验田中氮-镉活性关系65-67
• （2） JTM试验田中氮-镉活性关系67-69
• （3）小结69-70
• 5. 结论70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-78

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本文编号：1075361