设施条件下不同施肥对土壤中镉的生物效性的影响

发布时间：2017-08-11 19:14

  本文关键词：设施条件下不同施肥对土壤中镉的生物效性的影响

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【摘要】：土壤重金属镉(Cd)污染现已成为对生态系统和人体健康造成极大危害的全球性环境问题。目前的农业生产中大量施用化肥,化肥的施入会对土壤中的重金属Cd产生一定影响,从而影响重金属Cd在土壤-植物系统中的迁移转化。近年来,我国设施农业已成为现代农业的重要组成部分,设施生产中比较普遍的现象是化肥和有机肥的投入量较大,容易造成重金属在土壤中的积累,同时设施环境具有温度高,湿度大,半封闭等特点,这些土壤环境条件的变化对镉在土壤中的形态转化及向植物中的运转会产生什么样的影响目前还没有明确的认识。本试验通过采用温室盆栽试验和室内培养试验分别研究了Cd污染土壤中单施和不同化肥配施对土壤Cd形态及番茄各部位吸收Cd的影响,并探讨了Cd形态与植物吸收之间的相关性,以及不同环境条件对污染土壤中Cd形态转化的影响。在本试验条件下得出结论如下：(1)与对照相比,在生育期内不同施肥处理使不添加外源Cd的各处理土壤中交换态Cd含量有所提高；土壤添加外源Cd的各处理中,除单施钾肥和氮磷钾配施处理中交换态Cd含量略有提高外,其余各处理交换态Cd含量均有所降低。(2)在生育期内,随着时间的延长土壤样品中交换态Cd含量呈下降趋势,铁锰氧化物结合态Cd含量呈上升趋势,碳酸盐结合态和有机结合态Cd含量变化不明显。(3)番茄体内Cd吸收量随外源Cd添加量的增加而增大,且呈不断上升趋势,地上部Cd吸收量始终高于地下部,不添加外源Cd和添加低量外源Cd的所有施肥处理均能促进番茄根部对Cd的吸收,添加高量外源Cd的所有处理均显著降低番茄各部位对Cd的吸收(p0.05)。(4)交换态是影响重金属Cd生物有效性的主要形态,且与植物吸收呈正相关关系p0.05)。铁锰氧化物结合态与添加低量外源Cd的各处理番茄叶部Cd含量和添加高量外源Cd的各处理番茄根部Cd含量呈负相关关系(p0.05),与添加高量外源Cd的各处理番茄叶部呈正相关关系(p0.05)。碳酸盐结合态与不添加外源Cd的各处理番茄根部呈正相关关系(p0.05),与添加高量外源Cd的各处理番茄叶部呈负相关关系(p0.05)。(5)pH对Cd形态的影响程度从大到小依次为残渣态、交换态、铁锰氧化物结合态、碳酸盐结合态、有机结合态。随着pH的升高,交换态Cd含量呈下降趋势,下降范围在0.289-1.983 mg·kg-1之间,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态Cd含量总体呈上升趋势,变化范围依次为0.488-0.871 mg·kg-1、0.63-1.315 mg·kg-1和0.336-2.16mg·kg-1。(6)土壤含水量的变化对交换态、铁锰氧化物结合态和残渣态Cd含量影响较大,而对碳酸盐结合态和有机结合态Cd含量的影响并不明显。
【关键词】：Cd 化肥 环境条件 Cd形态 生物有效性
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;S147
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 前言12-25
• 1.1 土壤重金属Cd污染12-16
• 1.1.1 土壤Cd污染来源危害及修复12-14
• 1.1.2 Cd在土壤中的存在形态14-15
• 1.1.3 Cd在土壤-植物体系中的生物有效性15-16
• 1.2 设施农业发展现状16-17
• 1.2.1 设施土壤存在的问题16
• 1.2.2 设施土壤重金属积累16-17
• 1.3 施肥对土壤重金属Cd的影响17-20
• 1.3.1 氮肥对土壤中重金属Cd的影响17-18
• 1.3.2 磷肥对土壤中重金属Cd的影响18-19
• 1.3.3 钾肥对土壤中重金属Cd的影响19-20
• 1.4 土壤环境条件对重金属Cd的影响20-24
• 1.4.1 pH对重金属Cd的影响研究20-21
• 1.4.2 含水量对重金属Cd的影响研究21
• 1.4.3 温度对重金属Cd的影响研究21-22
• 1.4.4 氧化还原电位对重金属Cd的影响研究22
• 1.4.5 有机质对重金属Cd的影响研究22-23
• 1.4.6 阳离子交换对重金属Cd的影响研究23-24
• 1.5 研究目的及意义24-25
• 第二章 材料与方法25-30
• 2.1 供试材料25-26
• 2.1.1 供试土壤25
• 2.1.2 供试肥料25
• 2.1.3 供试作物25
• 2.1.4 主要试剂与仪器25-26
• 2.2 试验设计26-28
• 2.2.1 盆栽试验26-27
• 2.2.2 室内培养试验27-28
• 2.3 测定项目与方法28-29
• 2.4 数据处理与分析29-30
• 第三章 结果与讨论30-52
• 3.1 不同施肥处理对土壤Cd形态的影响30-39
• 3.1.1 不同施肥处理对交换态Cd的影响30-33
• 3.1.2 不同施肥处理对碳酸盐结合态Cd的影响33-36
• 3.1.3 不同施肥处理对铁锰氧化物结合态Cd的影响36-39
• 3.2 不同施肥处理对番茄吸收Cd的影响39-41
• 3.3 土壤Cd形态与生物有效性关系41-42
• 3.4 环境条件对土壤Cd形态的影响42-52
• 3.4.1 不同pH对土壤Cd形态的影响42-46
• 3.4.2 不同pH对土壤Cd形态所占百分含量的影响46-47
• 3.4.3 不同含水量对土壤Cd形态的影响47-50
• 3.4.4 不同含水量对土壤Cd形态所占百分含量的影响50-51
• 3.4.5 小结51-52
• 第四章 结论52-53
• 参考文献53-60
• 致谢60-61
• 攻读硕士期间发表的论文61-62

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本文编号：657818