有机物料对水稻土有机质组分及水稻吸收镉的影响

发布时间：2020-08-04 09:12

【摘要】：有机质对重金属在土壤中的迁移转化行为的影响不仅与其含量有关,还与其组分有关。其中,溶解性有机质(DOM)指存在于土壤溶液中的各种有机质,包括不同结构及分子量的有机物,如可溶性糖类、烃类、氨基酸、脂肪酸、腐殖质等。颗粒有机质(POM)是动植物残体向土壤腐殖质转化的活性中间产物,是土壤中粒径大于0.053mm的轻组有机物质。DOM的高活性,充当着土壤重金属的迁移载体,从而影响重金属的环境行为,而POM对重金属具有很强的富集能力,两种有机质对重金属活性的影响截然不同。二者对水稻土镉(Cd)的迁移转化行为及水稻镉吸收的影响还有待研究。本研究采用有机碳矿化试验研究了淹水条件下生物炭(BC)、泥炭(PT)、腐殖质(HS)、牛粪沼渣(CM)、猪粪沼渣(PM)、农家肥(FM)和生活垃圾堆肥(DRC)在水稻土中的分解动态;采用土壤培养试验研究了上述有机物料对土壤有机质组分DOM和POM的影响及其与水稻土镉形态变化的动态关系;通过盆栽试验研究了上述有机物料对土壤-水稻系统中土壤有机质组分和水稻镉吸收的影响,探讨了土壤不同有机质组分变化与水稻镉吸收的关系。获得的主要结论如下:(1)施加有机物料对土壤有机碳的矿化起正激发效应。各处理土壤的累积矿化量表现为CMPMFMDRCBCPTHS,CM、PM和FM比BC、PT、HS更易矿化。(2)有机物料能不同程度提高水稻土的pH值,提高幅度以BC处理最大,PT处理最低,各处理间差异显著。(3)除BC处理的DOC降低外,有机物料提高了水稻土的SOC和POM含量、POM-C及DOC含量,土壤SOC含量以PT和BC处理最高;土壤溶液DOC浓度以FM和CM的增幅最高,这与有机物料分解的难易程度有关。POM-C含量以HS处理最高,POM含量及其对土壤碳的贡献率则以BC和HS处理最大。(4)有机物料对土壤POM-Cd含量及土壤-水稻系统中土壤水溶性Cd的影响因物料种类而异,也使培养试验中土壤水溶性Cd浓度提高。水稻土交换态和铁锰结合态Cd含量增加,碳酸盐结合态、有机结合态和残渣态Cd含量降低,说明有机物料促进了水稻土中Cd的活化。(5)有机物料对水稻根、茎叶和糙米生物量的影响因有机物料种类的不同而异。FM、DRC处理使水稻根、茎叶的生物量降低,其余处理均能不同程度提高水稻根、茎和糙米的生物量,以PT对根的增幅最大,BC对茎、糙米的增幅最大,增幅分别为68.59%、43.39%和60.24%。(6)有机物料促进了水稻根部、茎叶对Cd的吸收;PT和HS对糙米中Cd浓度无明显影响,但抑制了Cd从茎叶到糙米的转移,其余有机物料则显著促进了糙米对Cd的吸收和转移。相关分析表明,水稻各部位Cd含量与土壤DOC、POM及其Cd含量无显著相关性,但根部Cd含量与水稻土交换态Cd含量呈显著正相关,与碳酸盐结合态和残渣态呈显著负相关,说明有机物料主要通过影响土壤Cd形态变化而促进水稻对Cd的吸收。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S511;S153.6;X53
【图文】：

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【参考文献】