残余地膜粉末对土壤环境的影响研究

发布时间：2017-08-04 21:31

  本文关键词：残余地膜粉末对土壤环境的影响研究

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【摘要】：针对残余地膜粉末对土壤环境存在较长影响的科学问题,采用控制性栽植体-根窖实验,在连续5年以上、每年2茬作物种植累积作用下,对添加不同分子量地膜粉末和不同地膜残留量的土壤酶活性、土壤理化性质及微生物量进行分析检测。同时研究了地膜残余粉末的自然降解性质。研究结果表明:(1)地膜残余粉末对土壤酶活的影响。各处理脲酶平均活性为191.62μg/(g*d),蔗糖酶平均活性为254.32μg/(g*h),比对照分别降低0.30%和2.80%;地膜残余粉末5年后仍对脲酶和蔗糖酶活性有不同程度的负面影响。磷酸酶平均活性为327.34μg/(g*h)比对照增加1.90%。各处理对磷酸酶表现综合激活效应。连续5年的种植,地膜残余粉末对三种酶活性影响差异不显著。(2)残余地膜粉末对土壤理化性质的影响。连续5年的种植,各处理土壤p H、CEC(阳离子交换量)、有机质、碱解氮的平均含量与对照相比均有所增加,其平均值分别为7.77、1 0.6 0 c m o l(+)/k g、1 8.3 8 g/k g和11 5.7 0 m g/k g,分别比对照平均值增加0.3%、0.3%、0.4%、1.8%;而有效磷和速效钾的平均含量比对照平均含量有所减少,分别为42.48mg/kg和215.38mg/kg,下降2.9%和7.5%。低分子量、高残余量处理对土壤有机质含量增加有促进作用。地膜残余粉末处理促进碱解氮含量的增加。低分子量、大残留量对有效磷有最强的正效应影响,而大分子量、大残留量对有效磷有最大的负效应影响,低分子量、低残留量处理促进速效钾增加,而大分子量、大残留量对其有较强的负面影响。(3)地膜残余粉末对土壤微生物量的影响。连续5年的种植,地膜残余粉末使土壤MBC(微生物量碳)和M B N(微生物量氮)增加。各处理微生物量碳含量在黄秋葵全生育期内的平均值为326.47μg*N/kg,比对照的317.95μg*N/kg增加2.7%,表明地膜残余粉末对微生物量碳有轻微的促进作用。地膜残余粉末处理在黄秋葵全生育中微生物量氮的平均值79.28μg*N/g,对照平均值为7 4.1 9μg*N/g,增加6.8 6%。表明地膜残余粉末对微生物量氮综合表现出一定的激活作用。2000和5000低分子量聚乙烯粉末以较大残留量进入土壤后,MBC和MBN增加效果明显。(4)不同土壤环境对地膜残余粉末结构的影响。连续5年的种植,地膜残余粉末提取率平均下降13.47%,2000分子量处理已难以提取,LLDPE(线性低密度聚乙烯)处理组平均提取率为24.80%,相比2年前的提取率24.94%下降0.7%。各处理提取出残余粉末均有明显的羰基吸收峰和其他含氧基团的出现。其中5000分子量的处理与原样相比熔融峰变宽,增加了31.5%,峰值结晶温度1 0 7.2 6℃,增加了2.8%;L L D P E处理后的平均起始熔融温度为11 8.9 3℃,原样为11 5.0 3℃;峰值熔融温度平均值是1 2 6.2 6℃,原样为122.83℃。5年后Mn=2000/5000分子量处理的残余地膜粉末SEM表面变得疏松多孔,或有少许条形裂纹,但LLDPE处理的SEM未见明显的表面形貌改变。
【关键词】：地膜 残余粉末 土壤酶 理化性质 微生物量
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S151.9
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 1. 绪论13-30
• 1.1 研究的意义与价值13-14
• 1.2 地膜的兴起与应用14-15
• 1.3 地膜使用对环境的影响15-16
• 1.4 地膜污染防治措施16-18
• 1.5 国内外对降解地膜的研究现状18-25
• 1.5.1 生物降解地膜18-24
• 1.5.2 可控光降解地膜24
• 1.5.3 光、生双降解地膜24-25
• 1.6 本课题主要研究内容25-27
• 1.6.1 地膜残余粉末对土壤酶活的影响研究25-26
• 1.6.2 地膜残余粉末对土壤理化性质的影响研究26
• 1.6.3 地膜残余粉末对土壤微生物量的影响研究26
• 1.6.4 地膜残余粉末自然降解性质研究26-27
• 1.7 本研究课题来源、研究方法、创新点及研究意义27-30
• 第2章 地膜残余粉末对土壤酶活的影响研究30-62
• 2.1 引言30-31
• 2.2 材料与方法31-35
• 2.2.1 实验材料31-32
• 2.2.2 实验试剂32-33
• 2.2.3 实验设备仪器33
• 2.2.4 实验设计方法33
• 2.2.5 实验原理和方法33-35
• 2.3 实验部分35-60
• 2.3.1 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对脲酶活性的影响分析35-43
• 2.3.2 玉米全生育期中,地膜残余粉末对脲酶活性的影响分析43-44
• 2.3.3 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对磷酸酶活的影响分析44-51
• 2.3.4 玉米全生育期中,地膜残余粉末对磷酸酶活性的影响分析51-52
• 2.3.5 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对蔗糖酶活性的影响分析52-59
• 2.3.6 玉米全生育期中,地膜残余粉末对蔗糖酶活性的影响59-60
• 2.4 本章小结60-62
• 第3章 地膜残余粉末对土壤理化性质的影响62-119
• 3.1 引言62-63
• 3.2 材料与方法63-70
• 3.2.1 实验材料63
• 3.2.2 实验试剂63-65
• 3.2.3 实验设备仪器65
• 3.2.4 实验原理和方法65-70
• 3.3 实验部分70-116
• 3.3.1 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对土壤PH的影响分析70-76
• 3.3.2 玉米全生长期内,地膜残余粉末对土壤pH的影响76-77
• 3.3.3 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对阳离子交换量的影响分析77-84
• 3.3.4 玉米全生育期内,地膜残余粉末对阳离子交换量的影响分析84-85
• 3.3.5 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对有机质含量的影响分析85-92
• 3.3.6 玉米全生育期内,地膜残余粉末对有机质含量的影响分析92-93
• 3.3.7 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对碱解氮含量的影响分析93-99
• 3.3.8 玉米全生育期内,地膜残余粉末对碱解氮含量的影响分析99-101
• 3.3.9 玉米不同生长期中,地膜残余粉末对有效磷含量的影响分析101-107
• 3.3.10 玉米全生育期内,地膜残余粉末对有效磷含量的影响分析107-109
• 3.3.11 玉米不同生育期中,地膜残余粉末对速效钾含量的影响分析109-115
• 3.3.12 玉米全生育期内,地膜残余粉末对速效钾含量的影响分析115-116
• 3.4 本章小结116-119
• 第4章 地膜残余粉末对土壤微生物量的影响119-139
• 4.1 引言119-120
• 4.2 实验部分120-121
• 4.2.1 实验试剂120
• 4.2.2 实验仪器与设备120-121
• 4.2.3 实验原理与方法121
• 4.2.4 取样时间与方法121
• 4.3 实验部分121-137
• 4.3.1 黄秋葵不同生长期中,地膜残余粉末对微生物量碳的影响分析121-128
• 4.3.2 黄秋葵全生育期内,地膜残余粉末对微生物量碳的影响分析128-129
• 4.3.3 黄秋葵不同生长期中,地膜残余粉末对微生物量氮的影响分析129-135
• 4.3.4 黄秋葵全生育期中,地膜残余粉末对微生物量氮的影响分析135-137
• 4.4 本章小结137-139
• 第5章 地膜残余粉末自然降解性质研究139-152
• 5.1 引言139
• 5.2 材料与方法139-141
• 5.2.1 实验试剂139-140
• 5.2.2 实验仪器与设备140
• 5.2.3 样品预处理140-141
• 5.2.4 样品表征测试141
• 5.3 实验部分141-150
• 5.3.1 地膜残余粉末提取率分析141-143
• 5.3.2 各处理残余组分红外结果分析143-145
• 5.3.3 地膜残余粉末DSC分析145-147
• 5.3.4 地膜残余粉末热解温度TG分析147-149
• 5.3.5 地膜残余粉末扫描电镜分析149-150
• 5.4 小结150-152
• 结语152-155
• 致谢155-156
• 参考文献156-168
• 攻读硕士期间发表的学术论文及研究成果168

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本文编号：621830