施用土壤调理剂对酸性土壤中芝麻菜吸收砷的影响
发布时间：2021-09-21 21:41
选择亿鼎土壤调理剂、硅钙钾镁肥、木本泥炭3种土壤调理剂,采用酸性土壤进行盆栽试验,探究光照培养箱内不同土壤调理剂施用量(1.3 g · kg-1和13 g · kg-1)对土壤砷的钝化效果及芝麻菜砷吸收的影响。结果表明:施用13 g · kg-1亿鼎土壤调理剂、硅钙钾镁肥可显著提高土壤pH,而施用13 g · kg-1木本泥炭显著提高了土壤有机碳含量。施加1.3 g · kg-1木本泥炭时,土壤中有效态砷含量显著降低了5.17%。与不添加任何土壤调理剂的对照相比,3种土壤调理剂均能促进芝麻菜生长,施用1.3 g · kg-1亿鼎土壤调理剂时芝麻菜地上部鲜质量最大,相比对照显著增加了51.3%,且施用土壤调理剂均能显著降低芝麻菜地上部的砷含量。
【文章来源】：中国蔬菜. 2020,(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同土壤调理剂对酸性土壤理化性质的影响
图1 不同土壤调理剂对酸性土壤理化性质的影响施加1.3 g·kg-1的木本泥炭时，土壤中有效态砷含量比对照显著降低了5.17%。施加少量木本泥炭可在土壤颗粒表面引入大量的正电荷，这有利于土壤对以阴离子形式存在的砷酸根或亚砷酸根进行吸附固定（Dou et al.,2010）。此外，分子量较大的腐殖质可与砷形成络合物，从而降低砷的移动性（Wang&Mulligan,2006）。而施加量达到13 g·kg-1时，土壤中有效态砷含量比对照增加了2.50%。高施加量的木本泥炭能够提高土壤中有效态砷含量，可能是因为木本泥炭中的腐植酸不仅可以作为电子穿梭体促进含砷铁矿物的还原溶解（Mladenov et al.,2010），也可以还原五价砷为三价砷，甚至占据土壤颗粒表面的吸附位点抑制土壤颗粒对砷的吸附，导致土壤砷的有效性提高（Palmer et al.,2006;Du et al.,2014）。因此，向土壤中大量施加含腐殖质类物质不利于砷的吸附固定。
木本泥炭施加量为13 g · kg-1时,芝麻菜地上部鲜质量比对照显著增加了24.4%。这与张继舟等(2008)施加腐植酸增加了番茄产量和刘利军等(2013)施加腐植酸普通白菜上海青生物量增加的研究结果一致。木本泥炭中所含的腐植酸有着丰富的官能团和很强的阳离子交换能力,不仅能够增加芝麻菜细胞膜的通透性,促进芝麻菜吸收营养元素(梁婉婉和高灵旺,2015),同时可以提高芝麻菜的抗逆性(史春余 等,2004)。另外腐植酸也能够通过部分抑制NADH氧化酶的活性,影响细胞壁内的代谢过程,减少氨基酸转化,从而促进植物生长(刘利军 等,2013)。如图4所示,与对照相比,施加1.3 g · kg-1亿鼎土壤调理剂、硅钙钾镁肥和木本泥炭后,芝麻菜地上部砷含量分别显著降低了38.1%、32.5%和39.5%;随着施用量增加到13 g · kg-1,3种土壤调理剂依然可显著降低芝麻菜地上部砷含量,分别比对照显著降低了50.4%、43.2%和50.5%。朱奇宏等(2010)的田间试验也显示施加石灰、腐植酸等土壤调理剂可显著降低水稻地上部分的重金属含量。施加1.3 g · kg-1木本泥炭的土壤中有效态砷含量降低,这可能是导致该处理中芝麻菜砷含量降低的主要原因。郭凌和卜玉山(2017)也提出施加腐植酸能抑制砷向小白菜地上部转移。同时,因为施加3种土壤调理剂后芝麻菜地上部鲜质量增大,稀释作用导致芝麻菜中砷含量比对照有所降低。此外,据报道,钙可明显抑制砷向蜈蚣草地上部转运(廖晓勇 等,2003)。熊俊芬等(2011)的研究结果也显示,叶用莴苣(生菜)砷毒害状况随着含钙调理剂的增加而好转,含钙物质对砷也有沉淀作用,从而减缓砷对作物的毒害。
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用不同品种硅钙钾镁肥对香蕉产量、品质及土壤养分的影响[J]. 涂玉婷,彭智平,黄继川,陈剑秋,林志军,吴雪娜,杨林香. 中国农学通报. 2019(04)
[2]京津冀地区设施土壤中不同蔬菜对镉的累积特征[J]. 高鑫,颜蒙蒙,曾希柏,白玲玉,王亚男,陈清,赵会薇,苏世鸣. 农业环境科学学报. 2018(11)
[3]土壤砷生物有效性影响因素研究进展[J]. 奇奇格. 安徽农业科学. 2018(28)
[4]煤基腐殖酸对土壤砷赋存形态和小白菜生长及砷吸收分布的影响[J]. 郭凌,卜玉山. 水土保持学报. 2017(04)
[5]湖南石门砷污染农田土壤修复工程[J]. 陈同斌,杨军,雷梅,万小铭. 世界环境. 2016(04)
[6]腐植酸在植物保护领域的应用研究进展[J]. 梁婉婉,高灵旺. 腐植酸. 2015(06)
[7]硅钙钾肥对复合污染农田土壤上玉米吸收镉、砷的影响[J]. 王学礼,吕丽兰,黄小青,杜芮萍,何冰,顾明华. 农业研究与应用. 2015(03)
[8]山东十字花科一新记录植物——芝麻菜[J]. 王春海,李影,王康满,侯元同. 曲阜师范大学学报(自然科学版). 2014(04)
[9]大叶芝麻菜新品种栽培技术[J]. 孙长艳. 吉林蔬菜. 2014(06)
[10]不同pH条件下腐植酸对土壤中砷形态转化的影响[J]. 刘利军,洪坚平,闫双堆,党晋华. 植物营养与肥料学报. 2013(01)
博士论文
[1]几种钝化剂对土壤砷生物有效性的影响与机理[D]. 孙媛媛.中国农业大学 2015
硕士论文
[1]芝麻菜对重金属的耐性及富集效应的研究[D]. 智渊.湖北大学 2016
[2]生物质炭对铅/砷的固定钝化作用[D]. 倪群丽.浙江大学 2015
本文编号：3402541
【文章来源】：中国蔬菜. 2020,(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同土壤调理剂对酸性土壤理化性质的影响
图1 不同土壤调理剂对酸性土壤理化性质的影响施加1.3 g·kg-1的木本泥炭时，土壤中有效态砷含量比对照显著降低了5.17%。施加少量木本泥炭可在土壤颗粒表面引入大量的正电荷，这有利于土壤对以阴离子形式存在的砷酸根或亚砷酸根进行吸附固定（Dou et al.,2010）。此外，分子量较大的腐殖质可与砷形成络合物，从而降低砷的移动性（Wang&Mulligan,2006）。而施加量达到13 g·kg-1时，土壤中有效态砷含量比对照增加了2.50%。高施加量的木本泥炭能够提高土壤中有效态砷含量，可能是因为木本泥炭中的腐植酸不仅可以作为电子穿梭体促进含砷铁矿物的还原溶解（Mladenov et al.,2010），也可以还原五价砷为三价砷，甚至占据土壤颗粒表面的吸附位点抑制土壤颗粒对砷的吸附，导致土壤砷的有效性提高（Palmer et al.,2006;Du et al.,2014）。因此，向土壤中大量施加含腐殖质类物质不利于砷的吸附固定。
木本泥炭施加量为13 g · kg-1时,芝麻菜地上部鲜质量比对照显著增加了24.4%。这与张继舟等(2008)施加腐植酸增加了番茄产量和刘利军等(2013)施加腐植酸普通白菜上海青生物量增加的研究结果一致。木本泥炭中所含的腐植酸有着丰富的官能团和很强的阳离子交换能力,不仅能够增加芝麻菜细胞膜的通透性,促进芝麻菜吸收营养元素(梁婉婉和高灵旺,2015),同时可以提高芝麻菜的抗逆性(史春余 等,2004)。另外腐植酸也能够通过部分抑制NADH氧化酶的活性,影响细胞壁内的代谢过程,减少氨基酸转化,从而促进植物生长(刘利军 等,2013)。如图4所示,与对照相比,施加1.3 g · kg-1亿鼎土壤调理剂、硅钙钾镁肥和木本泥炭后,芝麻菜地上部砷含量分别显著降低了38.1%、32.5%和39.5%;随着施用量增加到13 g · kg-1,3种土壤调理剂依然可显著降低芝麻菜地上部砷含量,分别比对照显著降低了50.4%、43.2%和50.5%。朱奇宏等(2010)的田间试验也显示施加石灰、腐植酸等土壤调理剂可显著降低水稻地上部分的重金属含量。施加1.3 g · kg-1木本泥炭的土壤中有效态砷含量降低,这可能是导致该处理中芝麻菜砷含量降低的主要原因。郭凌和卜玉山(2017)也提出施加腐植酸能抑制砷向小白菜地上部转移。同时,因为施加3种土壤调理剂后芝麻菜地上部鲜质量增大,稀释作用导致芝麻菜中砷含量比对照有所降低。此外,据报道,钙可明显抑制砷向蜈蚣草地上部转运(廖晓勇 等,2003)。熊俊芬等(2011)的研究结果也显示,叶用莴苣(生菜)砷毒害状况随着含钙调理剂的增加而好转,含钙物质对砷也有沉淀作用,从而减缓砷对作物的毒害。
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用不同品种硅钙钾镁肥对香蕉产量、品质及土壤养分的影响[J]. 涂玉婷,彭智平,黄继川,陈剑秋,林志军,吴雪娜,杨林香. 中国农学通报. 2019(04)
[2]京津冀地区设施土壤中不同蔬菜对镉的累积特征[J]. 高鑫,颜蒙蒙,曾希柏,白玲玉,王亚男,陈清,赵会薇,苏世鸣. 农业环境科学学报. 2018(11)
[3]土壤砷生物有效性影响因素研究进展[J]. 奇奇格. 安徽农业科学. 2018(28)
[4]煤基腐殖酸对土壤砷赋存形态和小白菜生长及砷吸收分布的影响[J]. 郭凌,卜玉山. 水土保持学报. 2017(04)
[5]湖南石门砷污染农田土壤修复工程[J]. 陈同斌,杨军,雷梅,万小铭. 世界环境. 2016(04)
[6]腐植酸在植物保护领域的应用研究进展[J]. 梁婉婉,高灵旺. 腐植酸. 2015(06)
[7]硅钙钾肥对复合污染农田土壤上玉米吸收镉、砷的影响[J]. 王学礼,吕丽兰,黄小青,杜芮萍,何冰,顾明华. 农业研究与应用. 2015(03)
[8]山东十字花科一新记录植物——芝麻菜[J]. 王春海,李影,王康满,侯元同. 曲阜师范大学学报(自然科学版). 2014(04)
[9]大叶芝麻菜新品种栽培技术[J]. 孙长艳. 吉林蔬菜. 2014(06)
[10]不同pH条件下腐植酸对土壤中砷形态转化的影响[J]. 刘利军,洪坚平,闫双堆,党晋华. 植物营养与肥料学报. 2013(01)
博士论文
[1]几种钝化剂对土壤砷生物有效性的影响与机理[D]. 孙媛媛.中国农业大学 2015
硕士论文
[1]芝麻菜对重金属的耐性及富集效应的研究[D]. 智渊.湖北大学 2016
[2]生物质炭对铅/砷的固定钝化作用[D]. 倪群丽.浙江大学 2015
本文编号：3402541
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3402541.html
