秸秆还田对“稻麦轮作”体系土壤与作物中汞累积的影响

发布时间：2021-05-31 15:06

　　汞（Mercury,Hg）是一种环境优先污染物,汞矿区一直是汞污染研究的热点区域之一。近年来的研究发现,汞污染地区稻米摄食已成为当地居民甲基汞暴露的主要途径。秸秆还田作为培肥地力的增产措施在全球广泛推广,而关于秸秆还田是否会因增加土壤有机质而促进稻田土壤汞的甲基化需要明确的结论,但迄今针对汞污染地区采取的“稻麦轮作”农耕方式过程中秸秆还田的安全性研究却鲜见报道。因此,为了进一步明确秸秆还田是否会增加汞暴露风险,本研究对稻麦轮作体系下秸秆还田后土壤及作物汞的累积规律进行研究显得尤为必要。本论文以贵州省万山汞矿区的汞污染水稻土为研究对象,采用盆栽试验模拟,探究了小麦-水稻轮作情况下秸秆覆盖和混合还田两种方式下对土壤、小麦和水稻在重要生育期（出苗期、分蘖期、扬花-灌浆期、乳熟-收获期）甲基汞累积的影响。同时,利用为期60 d的室内模拟实验探究稻麦轮作体系中秸秆还田后对土壤汞影响的潜在因素,得到如下主要结论:1)秸秆无论是采用覆盖还是混合还田方式均能促进土壤中汞的甲基化,且不同作物秸秆还田对土壤甲基汞的影响差异显著（p<0.05）。模拟实验中,水稻秸秆还入小麦田,麦田土壤甲基汞浓度水平持... 

【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

研究技术路线

秸秆还田增加了土壤中甲基汞含量(图 2.1)，随着小麦生长时间的变化，土中甲基汞含量呈现一个动态变化趋势(图 2.1A)。秸秆还田组土壤甲基汞含量在.36~5.78 μg/kg 间波动；对照组的土壤甲基汞含量在 1.42~2.45 μg/kg 间波动。秸还田组土壤甲基汞平均含量(4.59 μg/kg)是对照组甲基汞含量(2.07 μg/kg)的 2.2。秸秆还田后的 50 d 内(拔节期前)土壤中甲基汞含量变化不大(平均含量为.42±0.59 μg/kg)；秸秆还田 50 d 后土壤甲基汞含量迅速增加(平均为 5.04±0.48g/kg)，是 50 d 前的 2.1 倍。可见，水稻秸秆还田对土壤汞净甲基化是一个持续响过程，可能是因为前期(12 月~次年 3 月)气温较低，土壤微生物活性较低，秆分解缓慢；后期(次年 3 月到 5 月)气温回升，土壤中的微生物活性增强，秸分解后产生大量的活性有机碳(Ullrich & Tanton, 2001; Yang et al., 2008)，在微物与活性有机碳的共同作用下促进汞的净甲基化，导致土壤中甲基汞含量增多，其与对照组的差异日趋明显。

作物根部甲基汞浓度变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响[J]. 张雅洁,陈晨,陈曦,常江,章力干,郜红建.  农业环境科学学报. 2015(11)
[2]水稻汞污染研究进展[J]. 刘慧,马文,戴九兰.  山东建筑大学学报. 2015(02)
[3]长期秸秆还田对华北潮土肥力、氮库组分及作物产量的影响[J]. 赵士诚,曹彩云,李科江,仇少君,周卫,何萍.  植物营养与肥料学报. 2014(06)
[4]客观地看待我国耕地土壤环境质量的现状——关于《全国土壤污染状况调查公报》中有关问题的讨论和建议[J]. 王玉军,刘存,周东美,陈怀满.  农业环境科学学报. 2014(08)
[5]水稻小麦秸秆成分近红外光谱快速分析研究[J]. 李传友,郝东生,杨立国,熊波,郭建业,张莉,高娇.  中国农学通报. 2014(20)
[6]汞的环境地球化学研究进展[J]. 冯新斌,陈玖斌,付学吾,胡海燕,李平,仇广乐,闫海鱼,尹润生,张华,朱伟.  矿物岩石地球化学通报. 2013(05)
[7]我国环境汞污染现状及其对健康的危害[J]. 许妍,陈永青.  职业与健康. 2012(07)
[8]中国大米汞含量研究[J]. 袁晓博,冯新斌,仇广乐,朱永官,孙国新,李平.  地球与环境. 2011(03)
[9]几种农作物秸秆的成分分析[J]. 赵蒙蒙,姜曼,周祚万.  材料导报. 2011(16)
[10]我国玉米主产区秸秆资源利用现状及其效果[J]. 王如芳,张吉旺,董树亭,刘鹏.  应用生态学报. 2011(06)

博士论文
[1]长三角地区土壤—小麦系统微量元素迁移的地球化学特征[D]. 王成.南京大学 2013

硕士论文
[1]汞矿区中汞和大气中重金属污染的评估[D]. 张璐.陕西师范大学 2008



本文编号：3208475