大气臭氧浓度升高对稻麦轮作土壤Zn形态转化的影响

发布时间：2018-12-19 17:33

【摘要】：近地层大气臭氧浓度正持续升高,对作物的正常生长与安全生产产生了不利的影响,但目前针对稻麦轮作系统中土壤锌的形态转化对大气臭氧浓度升高的响应,研究尚少。为研究在近地层大气臭氧浓度升高的条件下,稻麦轮作农田不同程度锌污染土壤中Zn的形态转化,植株生长状况及其Zn含量,利用OTC-1型开顶式气室,开展盆栽实验。在连续、完整的小麦、水稻生育期,研究了不同土壤中Zn的形态变化和植株生长,结果如下:大气臭氧浓度升高不利于植株的健康生长,减少了植株的生物量。对小麦而言,当外源加入的Zn达到400 mg/kg时,臭氧熏蒸处理显著降低了籽粒生物量,降幅为4.13%;对水稻而言,臭氧熏蒸显著降低了无污染土壤处理水稻籽粒的生物量达2.92%,加入外源Zn污染的土壤处理,臭氧熏蒸处理的水稻根部生物量分别显著降低了 7.72%(外源200 mg/kg Zn)和 4.46%(外源 400 mg/kg Zn)。大气臭氧浓度升高有降低无污染和低污染(外源200 mg/kg Zn)土壤处理小麦籽粒中Zn含量的趋势,在低污染土壤处理中达到显著水平,降低了 11.35%,但当外源污染达到较高水平(外源400 mg/kg Zn)时,臭氧熏蒸处理有提高小麦籽粒Zn含量的趋势,显著提高了秸秆Zn含量达17.86%。在水稻实验中,大气臭氧浓度升高对无污染和低污染土壤处理水稻各器官Zn的含量均有降低的影响,低污染处理的水稻秸秆、籽粒Zn含量分别显著降低了 32.86%和26.42%,但显著增加了高污染土壤处理根部和秸秆的Zn含量,增幅为2.27%和 29.09%。大气臭氧浓度升高有提高麦季耕层土壤有效态Zn浓度的趋势,差异不显著,但在小麦不同生育期对不同土壤处理的不同土层有效态Zn浓度有不同影响。无污染土壤处理中,臭氧浓度升高主要在生育后期产生显著差异,且主要表现为提高表层(0～5 cm)和深层(10～15 cm)土层中有效态Zn浓度,降低中层(5～10 cm)土层有效态Zn浓度。添加外源Zn污染的土壤处理,显著性提前到了较早的生育期,如低污染土壤处理的有效态Zn的浓度在分蘖期出现显著性差异。污染土壤处理表层土壤有效态Zn的浓度仍有被臭氧熏蒸提高的现象,但在拔节期、抽穗期的深层土壤中则被降低。大气臭氧浓度升高有减少稻季耕层土壤有效态Zn浓度的趋势,差异不显著。在水稻不同生育期对不同土壤处理的不同土层有效态Zn浓度有不同影响,显著性差异主要集中在生育前中期,包括分蘖期和拔节期。在无污染土壤处理中,大气臭氧浓度升高降低了表层土壤有效态Zn的含量,但当加入200 mg/kg Zn污染时,臭氧熏蒸增加了表层土壤的有效态Zn含量,污染更严重时,臭氧熏蒸使得深层土壤有效态Zn浓度也显著增加了。大气臭氧浓度升高对整个耕层土壤有效态Zn的影响不显著。对麦季土壤弱酸溶解态和DTPA提取态Zn的浓度有增加的趋势,仅在加入外源200 mg/kg Zn污染的土壤处理中有降低的趋势。对稻季各土壤处理耕层土壤DTPA提取态Zn浓度无污染土壤处理均为降低的影响,对污染土壤处理均有提高的影响。
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【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S153.6

【参考文献】