土壤镉有效性与水稻镉含量的相关性分析

发布时间：2017-06-24 14:06

  本文关键词：土壤镉有效性与水稻镉含量的相关性分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国工农业的迅速发展,导致重金属污染物在环境中大量聚集,重金属Cd的污染尤为严重,我国有超过1.33万公顷的耕地面积受Cd的污染,导致每年生产“镉米”5万吨。修复土壤重金属Cd污染,降低稻米中Cd含量已成为我国粮食安全生产的迫切需求。原位化学固定降低镉离子的活性是治理土壤重金属镉污染的重要途径。但目前生产上的降镉产品对土壤镉的有效性以及对水稻吸收镉的影响缺乏深入研究和系统评价,本研究利用三种与镉离子亲和度不同的化学试剂(NH4Cl、CH3COONH4、EDTANa2)和三种钝化肥料(硅钙镁钾肥、碱性颗粒肥、金无踪生物菌肥),探讨对土壤水浸提液镉含量以及水稻吸收镉的影响,旨在为降镉相关的技术研究和生产应用提供理论依据和技术支持。主要研究结果如下:1、四种供试土壤的理化性质分析供试四种土壤的基本理化性质为A1:pH 6.12,土壤全Cd含量0.18mg/kg,土壤有效Cd含量0.098mg/kg;A2:pH 7.17,土壤全Cd含量0.5mg/kg,土壤有效Cd含量0.2mg/kg;A3:pH 6.21,土壤全Cd含量0.56mg/kg,土壤有效Cd含量0.428mg/kg;A4:pH 7.06,土壤全Cd含量0.68mg/kg,土壤有效Cd含量0.268mg/kg。2、不同镉亲和性物质处理对土壤水浸提液镉含量的影响与对照相比,碱性颗粒肥处理降低土壤水浸提液中Cd含量,其它处理均导致土壤水浸提液中Cd含量的升高。例如在土壤全镉含量0.56mg/kg和0.68mg/kg条件下,对照的水浸提液镉含量分别为0.2μg/L和0.83μg/L,而碱性颗粒肥处理的水浸提液中镉离子含量均低于0.1μg/L的检出低限,EDTANa2处理分别是对照处理的700倍和265倍,NH4Cl处理为50倍和28.92倍,金无踪生物菌肥为65倍和20.48倍,CH3COONH4处理为25.5倍和19.28倍,硅钙镁钾肥处理为2.8倍和1.93倍。3、不同镉亲和性物质处理对水稻植株镉含量的影响在4种不同镉含量的土壤中种植低吸镉品种湘晚籼12号和高吸镉品种G283,与对照相比,施用NH4Cl、CH3COONH4两个水稻品种的根、茎叶、谷壳和籽粒中的Cd含量都明显增加,施用EDTANa2、硅钙镁钾肥、碱性颗粒肥和金无踪生物菌肥均降低水稻对Cd的吸收。其中碱性颗粒肥和金无踪生物菌肥降低籽粒镉含量效果较好,且对水稻生长和结实性状没有不利影响。4、不同吸镉基因型水稻吸镉特点比较在所有处理条件下,同种器官中湘晚籼12号镉含量均低于G283,在水稻根中湘晚籼12号和G283差异尤为显著,湘晚籼12号根对镉的低吸收可能是导致整个植株镉低积累的主要原因。在四种土壤下,湘晚籼12号籽粒镉含量在各处理中均未超标,在土壤全镉含量0.56mg/kg和0.68mg/kg条件下,施用NH4Cl、CH3COONH4会导致G283籽粒镉含量超标。对比同一品种水稻不同器官中镉含量关系,得出根是水稻积累镉的主要器官,水稻中镉含量关系为:根茎叶谷壳籽粒,且谷壳和籽粒中镉含量差异不明显。
【关键词】：水稻 镉污染 钝化肥料
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;S511
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 1 文献综述12-20
• 1.1 我国农田土壤镉污染现状12-15
• 1.1.1 农田土壤镉污染现状概况12-13
• 1.1.2 土壤重金属Cd在土壤中的存在形式13-14
• 1.1.3 土壤镉污染的治理方法14-15
• 1.2 水稻作物镉污染研究概况15-17
• 1.2.1 我国水稻镉污染现状15
• 1.2.2 水稻对镉的吸收、运输和积累15-16
• 1.2.3 水稻吸收转运镉的分子机制16-17
• 1.3 施肥对镉的生物有效性的影响17-18
• 1.4 本研究的目的与意义18-20
• 2 不同化学试剂和钝化肥料对土壤水浸提液镉含量的影响分析20-27
• 2.1 材料20-21
• 2.1.1 供试土壤20
• 2.1.2 试剂与肥料20
• 2.1.3 供试土壤的制备20
• 2.1.4 有效镉提取液(DTPA)的配制20-21
• 2.1.5 土壤有效态Cd提取21
• 2.2 方法21-22
• 2.2.1 试验设计21
• 2.2.2 土壤水浸提液Cd的提取21-22
• 2.2.3 分析方法22
• 2.3 结果与分析22-27
• 2.3.1 土壤基本理化性质分析22-23
• 2.3.2 不同化学试剂和钝化肥料对土壤水浸提液镉含量的影响23-27
• 3 不同化学试剂和钝化肥料对水稻镉含量的影响分析27-43
• 3.1 材料27
• 3.1.1 供试土壤27
• 3.1.2 供试材料27
• 3.1.3 盆栽用桶27
• 3.1.4 供试盆栽土壤的制备27
• 3.2 方法27-29
• 3.2.1 试验设计27-28
• 3.2.2 试验进程28
• 3.2.3 水稻样品预处理方法28-29
• 3.2.4 NX-100F食品重金属检测仪测定原理29
• 3.2.5 分析方法29
• 3.3 结果与分析29-43
• 3.3.1 化学试剂和钝化肥料施用对湘晚籼12号植株各部分镉含量的影响29-35
• 3.3.2 化学试剂和钝化肥料施用对G283植株各部分镉含量的影响35-42
• 3.3.3 湘晚籼12号和G283吸镉特点比较42-43
• 4 讨论43-45
• 4.1 不同化学试剂和钝化肥料对土壤水浸提液镉含量的影响43
• 4.2 不同化学试剂和钝化肥料对水稻镉含量的影响43-44
• 4.3 研究的创新点与不足44-45
• 参考文献45-53
• 致谢53-54

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本文编号：478402