有机物料对土壤硒形态及小麦硒吸收的影响

发布时间：2020-10-13 18:17

　　 【目的】硒是动物和人生长发育所必需的营养元素之一,在中国72%土壤缺硒且富硒土壤区域硒有效性低的背景下,提高土壤中硒元素的有效性是增加农产品中硒含量的重要途径。本研究采用室内培养试验与田间小区试验结合,研究添加不同有机物料土壤硒的吸附-解吸特性,阐明有机物料对土壤硒形态转化及小麦硒吸收的影响,为富硒农产品生产提供依据。【方法】试验分为室内培养试验与田间小区试验两部分。(1)室内培养试验:设置4种有机物料处理,分别为棉花棉花秸秆、矿源腐殖酸、鸡粪有机肥、乙二胺四乙酸(EDTA),同时以空白土壤为对照(分别用CS、MH、CO、EDTA、CK表示),添加不同浓度Se(IV)进行吸附解吸试验。(2)田间小区试验包括不同有机物料基施试验和矿源腐殖酸追施试验。基施试验设施用生化腐殖酸、矿源腐殖酸、鸡粪有机肥和空白对照4个处理(分别用BH、MH、CO、CK表示);追施试验设三叶期、拔节期、孕穗期、成熟期追施矿源腐殖酸和空白对照5个处理(分别用MH-1、MH-2、MH-3、MH-4、CK表示)。【主要结果】(1)4种有机物料处理土壤对Se(IV)的吸附均在24 h内达到平衡,吸附量随着反应时间先快速增加后趋平稳。Langmuir和Freundich方程模型所拟合得到的R~2均大于0.92,两个方程均能很好地描述不同有机物料培养下土壤对Se(IV)的等温吸附过程;初始添加硒浓度为8 mg/L时等温平衡吸附量及解吸率均最大,4种有机物料处理等温吸附量表现为MHEDTACKCOCS,MH和EDTA处理较分别CK增加了12.51%和4.45%,CO和CS处理分别较CK降低了6.49%和13.45%;EDTA、MH、CO处理解吸率较CK显著提高,分别提高了18.68%、13.69%和11.53%。(2)不同有机物料基施条件下,随着施入时间的延长,MH和CO处理土壤可溶态硒、可交换态硒占总硒的百分比均呈上升趋势,增幅分别为1.35%-3.25%、3.96%-10.99%和1.23-4.59%、3.15%-11.89%,BH处理土壤可交换态硒占总硒的比例增幅为3.83%-10.09%;BH、MH、CO处理有机结合态硒占总硒的百分呈降低趋势,降幅分别为43.72%-35.92%、41.72%-35.52%和44.01%-35.09%。各有机物料处理下土壤有效硒含量较CK处理显著增加,土壤硒活化率显著提高。基施条件下各有机物料处理土壤有机质均显著高于CK,BH和MH处理土壤p H值较CK分别降低0.8和0.4个单位。土壤pH值与可溶态硒呈显著正相关;土壤有机质与可溶态硒、可交换态硒及残渣态硒呈显著正相关,与有机结合态态硒、铁猛氧化态硒呈显著负相关;土壤可溶态硒、可交换态硒、残渣态硒均与有机结合态硒呈极显著负相关关系。(3)不同有机物料基施条件下,BH处理小麦根部硒含量显著高于CK,增加了25.58%,叶部、茎部、籽粒硒含量较CK无显著差异;MH处理根部、叶部、籽粒硒含量均显著高于CK,分别增加了9.30%、27.12%、27.59%,茎部硒含量较CK无显著差异;CO处理根部、茎部、叶部、籽粒硒含量均高于CK,分别增加了32.56%、38.0%、22.03%、34.48%。BH处理小麦籽粒硒富集系数显著高于CK,叶部、茎部、籽粒硒富集系数较CK无显著差异;MH处理根部、茎部、叶部、籽粒硒富集系数均高于CK;CO处理根部、籽粒硒富集系数均显著高于CK,叶部、茎部硒富集系数较CK无显著差异。BH处理小麦茎部、叶部、籽粒硒转移系数均显著低于CK;MH处理小麦叶部硒转移系数显著高于CK,而茎部硒转移系数显著低于CK;CO小麦各部位硒转移系数均与CK无显著差异。(4)MH-1、MH-2、MH-3、MH-4处理土壤可溶态硒含量占土壤全硒含量的百分比均显著提高,较CK分别提高65.68%、65.27%、33.47%、23.11%;MH-1、MH-2处理可交换态硒较CK分别增加18.83%、12.81%,有机结合态硒较CK分别降低9.77%、8.27%。MH-1、MH-2处理土壤硒活化率均显著高于CK,分别增加了9.09%、9.58%。随着追施时间越早小麦籽粒硒含量越高,MH-1、MH-2处理较CK分别增加31.03%、17.24%,MH-3、MH-4较CK无显著差异。追施矿源腐殖酸条件下,小麦根部、叶部、籽粒硒含量均与土壤可溶态硒含量、可交换态硒含量呈显著正相关。MH-1、MH-2处理均显著提高小麦产量,较CK分别提高10.01%、11.99%。【结论】矿源腐殖酸、鸡粪有机肥均能提高土壤对硒的解吸率,有利于提高土壤硒的有效性。有机质可活化土壤有机结合态硒,向土壤可溶态硒、可交换态硒含量、残渣态硒转移;基施鸡粪有机肥处理、基施矿源腐殖酸处理及在三叶期和拔节期追施矿源腐殖酸可增加土壤有效态硒含量,提高土壤硒活化率及小麦籽粒硒含量。
【学位单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S512.1
【部分图文】：

图 3-1. 不同有机物料培养土对Se(IV)的吸附平衡曲线V) Absorption equilibrium curve on soil cultivated with different o不同处理间差异显著（P<0.05）。etters indicate significant differences among treatments(p<0.05).型参数不同动力学模型对吸附平衡的数据进行拟合，相关系果符合程度，结果如表 3-1 所示，抛物线模型相关系数好。Elovich 模型、一级动力学方程和二级动力学方各处理间 R2大小差异不大，三个动力学模型对各有从表观吸附量上看（表 3-1），在二级动力学方程中，壤中，MH 处理对 Se(IV)的表观吸附量(Se2)最大（22是 CS 处理；CS 处理吸附的表观吸附速率常数值(k2表 3-1. Se(IV)吸附动力学各模型参数ble 3-1. Adsorption kinetics of sodium selenite model parameters.学 二级动力学 Elovich 模型 1R2Se2K2R2A B R22 b 0.98 18.85 b 0.32 b 0.95 14.52 2.15 0.92

有机物料对土壤硒形态及小麦硒吸收的影响逐渐下降。达到平衡时，腐殖酸（MH）处理的吸附量S）处理的平衡吸附量最小。看出，在添加初始硒浓度为1 mg/L时，土壤的吸附等近于0。在添加初始硒浓度<3 mg/L的整个等温平衡吸肥（CO）处理平衡浓度及吸附量较对照（CK）、无的升高而增大，添加初始硒浓度为8 mg/L时，吸附量O>CS，MH和EDTA处理较分别CK增加了12.51%和低了6.49%和13.45%。

图 4-1. 不同有机物料对土壤总硒含量的影响 4-1. Effects of different 0rganic materials on soil total selenium co示不同处理间差异显著（P<0.05）。e letters indicate significant differences among treatments(p<0.05).看出，各处理土壤硒主要以有机结合态为主，占总硒氧化物结合态硒次之，分别约占总硒的 34%和 18%，可含量最小，分别约为总硒的 3%和 1%。本实验选用的鸡能对土壤总硒含量产生一定的影响，但对土壤各形态变壤各形态硒含量百分比较为稳定，整体上残渣态和铁锰变化，土壤有机结合态硒含量占总硒百分比呈现降低酸盐结合态硒占总硒的百分比则为先升高后降低，这009）研究相符。知，不同有机物料处理下土壤有效态硒含量随施入时长，矿源腐殖酸（MH）处理和鸡粪（CO）处理土壤均呈上升趋势，增幅分别为 1.35%-3.25%、1.23-4.59%
【参考文献】

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本文编号：2839526