挠力河中下游平原水稻灌溉影响下硒在包气带中的迁移规律研究

发布时间：2020-10-21 11:10

　　 硒(Se)是人体必需元素,包气带中的硒含量及其分布直接影响着作物对硒的吸收,进而通过食物链影响着人体对硒的摄入。三江平原是我国重要的商品粮食生产基地,在三江平原富锦-宝清地区发现的大范围的富硒土壤为当地发展优质高效农业、优化产业结构提供了契机。近些年来,三江平原水稻种植区面积大规模增长,长期抽取地下水灌溉改变了包气带环境,对包气带中的硒含量及其分布也造成了影响。尤其是在水稻灌溉影响下,包气带经过长期淋溶作用是否会减少包气带表层的硒含量,增加包气带深部及地下水的硒含量值得关注。本论文以三江平原的典型水稻种植区—挠力河中下游平原的大兴农场作为研究区,以土-水-作物系统中的硒作为主要研究对象,结合野外调查和样品采集,查明研究区水文地质条件、不同包气带结构、包气带介质中硒含量分布特征,通过室内静态实验、动态实验探究水稻灌溉影响下硒在包气带中的迁移规律及淋失效果,并分析长期淋滤作用下包气带介质中硒含量的变化以及对地下水水质的影响,为研究区土壤及地下水质量评价提供帮助,并为当地农业生产和土地资源的合理开发利用提供科学依据。本论文的主要研究成果如下:1、在水田垂向包气带剖面上,长期灌溉水的淋滤作用下,硒含量分布的峰值不明显,受到的淋滤作用较强。硒的形态主要以不易发生迁移的强有机结合态、腐殖酸结合态和残渣态为主,三者含量之和占总硒含量的比例超过80%。2、水稻作物可以主动从包气带中吸收硒,对硒具有一定的累积能力。估算得到由水稻作物对包气带硒的吸收而造成的包气带硒的损失量为96.34 g/km~2,降低了包气带的硒含量。同时,有效硒含量与水稻作物各器官的硒含量具有良好的正相关关系,提高根系土中有效硒含量或促进其他形态的硒向有效硒转化,有助于促进硒从包气带向作物迁移。3、包气带介质对硒的吸附/解吸实验结果表明:亚粘土介质对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附能力大于粉细砂、细砂,且Se(Ⅳ)更易被介质吸附,其解吸率小于Se(Ⅵ)的解吸率,可迁移性更弱。介质的粘粒含量、Fe_2O_3、Al_2O_3、CEC、有机质等理化性质含量越高,越有利于介质对硒的吸附,而pH值呈碱性的包气带介质不利于对硒的吸附。4、室内土柱实验结果表明:利用无铁锰含量的淋滤液进行淋滤时,硒的淋出量相对更高,迁移能力更强;当淋滤液由酸性(pH=6)过渡到碱性(pH=8),淋出液中硒含量呈增加的趋势且硒的累积淋溶迁移量和淋洗率逐渐增大,表明硒在碱性条件下迁移性强,更易从包气带中淋失。淋溶后,包气带介质的总硒含量降低,强有机结合态和残渣态硒依然是介质中主要的硒形态,而水溶态和离子交换态硒含量占总硒含量的比例降低。5、综合野外采样调查及室内实验分析结果,包气带介质中的有效硒易被水稻作物根部吸收并富集。在水稻长期灌溉过程中,硒在垂向包气带剖面上存在一定程度的淋失,总硒含量趋于减小。同时,由淋滤作用进入地下水的硒含量远小于Ⅰ-Ⅲ类地下水质量标准(≤0.01 mg·L~(-1))(GB/T 14848-2017),没有对地下水水质造成影响。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S511;S27
【部分图文】：

图 1.1 农业区水田包气带中硒的迁移示意图原是我国重要的粮食生产基地。2010 年，黑龙江省地质调原富锦-宝清地区发现了面积约 8250 km2的大范围的富硒土三江平原富硒土壤开发后每年能产生约210.0亿元的经济效县富民的富硒产业，当地政府鼓励农民试种富硒水稻，力求优化产业结构增收致富。因此，研究三江平原富硒区水稻作

第 2 章 研究区概况第 2 章 研究区概况然地理究区位于黑龙江省富锦市东南部的挠力河中下游平原的农业灌溉，地处三江平原腹地，为挠力河与外七星河交汇的三角地带，俗兴农场场部距富锦市政府驻地约 90 km。大兴农场是黑龙江省总农场，隶属于建三江农场管理局。北邻七星农场，西邻宏胜镇，与双鸭山市饶河县、宝清县相接。研究区范围如图 2.1。研究区内过，区内有两条主要乡道，水泥路及砂石路纵横，交通便利。

辛教踔饕?绲溃??嗦芳吧笆?纷莺幔?煌ū憷?Ｍ?2.1 研究区大兴农场地理位置图2.2 地形地貌研究区大兴农场地处挠力河流域中下游（图 2.2），为挠力河和外七星河的冲积低平原。区内地势低平，总体呈西高东低且南北低，中间高，地形标高 40-60 m，地面坡降约为 1/5000-1/10000。区内古河道、沼泽地、湖泊分布较多。研究区东
【参考文献】

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本文编号：2850045