蚯蚓糞對鎘在土壤-水稻系統(tǒng)中遷移轉(zhuǎn)化影響
發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 02:43
為降低稻米中鎘(Cd)含量,探究了牛糞源蚯蚓糞對水稻不同時(shí)期Cd吸收積累的影響。選取中性水稻土,采用盆栽試驗(yàn),對牛糞源蚯蚓糞添加下水稻生長過程中土壤氧化還原電位(Eh)、pH和土壤Cd形態(tài)的變化規(guī)律及水稻重金屬Cd積累量進(jìn)行測定分析。結(jié)果表明:相較于對照(不添加蚯蚓糞),施加蚯蚓糞使水稻土壤Eh顯著降低,顯著降低水稻分蘗期土壤pH值,進(jìn)入抽穗揚(yáng)花期后無顯著影響;蚯蚓糞的添加改變了土壤Cd的賦存形態(tài),在分蘗期除低添加量6.3 g C·kg-1土外均顯著降低環(huán)境活性態(tài)Cd含量,且添加量越大降幅越大,在水稻抽穗揚(yáng)花期僅高添加量41.3 g C·kg-1土有顯著降低效果,在完熟期各處理組均顯著降低其含量;施加蚯蚓糞能顯著降低水稻糙米中Cd的含量,蚯蚓糞施用量6.3 g C·kg-1土下糙米Cd含量降低48.08%,施用量達(dá)16.3 g C·kg-1土?xí)r糙米Cd含量降至0.157 mg·kg-1,符合國家稻米Cd控制標(biāo)準(zhǔn),繼續(xù)增加施用量后糙米Cd含量無顯著差異。對于水稻植株,蚯蚓糞在41...
【文章來源】:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
不同生育期水稻各器官中Cd含量
從圖1可以看出,淹水后,各試驗(yàn)組土壤Eh急劇下降,水稻分蘗期間CK、T1、T2、T3和T4處理組分別降低了71、154、164、142 mV和87 mV,至分蘗末期(水稻移栽后第28 d)T1~T4處理組Eh均低于-150mV,顯著低于CK組,且各處理組間也存在顯著差異。水稻分蘗期結(jié)束后,各處理組Eh相對穩(wěn)定,而CK組呈持續(xù)下降趨勢。與CK組相比水稻抽穗揚(yáng)花期T1~T4處理組均顯著降低土壤Eh,但在中高蚯蚓糞添加量T2~T4處理組間無顯著差異。隨著水稻的生長,各處理組Eh始終顯著低于CK組,但組間差異性消失?傮w來看,T1、T2、T3、T4處理組土壤Eh平均值分別為-192.7、-221.0、-224.5、-226.3 mV,均顯著低于CK組,表明外源添加蚯蚓糞顯著降低了土壤Eh,但各處理組間降低效果無顯著差異。2.2 蚯蚓糞對水稻土壤Cd形態(tài)的影響
蚯蚓糞對水稻土壤Cd形態(tài)的影響如圖2所示。在水稻完整生育期內(nèi),各試驗(yàn)組水稻土壤中Cd的存在形態(tài)均表現(xiàn)為可交換態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)。CK組可還原態(tài)和可氧化態(tài)Cd含量隨著水稻生長均呈現(xiàn)下降趨勢,降幅為71.4%和33.2%,可交換態(tài)呈先小幅下降后升高的變化趨勢,總體增加了35.42%,殘?jiān)鼞B(tài)Cd則增加了138.2%。T1~T4處理組可還原態(tài)Cd含量隨水稻生長而下降,與CK組趨勢相同。T1~T4處理組殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量在抽穗揚(yáng)花期達(dá)到最高,隨著水稻進(jìn)入完熟期其含量有小幅度降低,總體與CK組相同呈上升趨勢。可交換態(tài)Cd含量在T1處理組下降3.7%,遠(yuǎn)小于CK組;在T2~T4處理組分別上升了12.2%、28.2%和49.1%,其中T2處理組在抽穗揚(yáng)花期可交換態(tài)Cd含量有小幅下降(7.03%)。T1~T4處理組可氧化態(tài)Cd含量隨水稻生長而增加,這種變化趨勢在T3處理組表現(xiàn)最為顯著,其增幅達(dá)到了44.9%。蚯蚓糞在水稻不同生長期對水稻土壤Cd形態(tài)的作用效果不同。在水稻分蘗期,與CK組相比可交換態(tài)及可還原態(tài)Cd均表現(xiàn)出“低促高抑”,即T1處理土壤可交換態(tài)及可還原態(tài)Cd含量顯著高于CK組,T2~T4處理組則顯著低于CK組。T2~T4處理組可氧化態(tài)Cd含量較CK組均有降低,但T2~T4處理組間無顯著差異。殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量各試驗(yàn)組間均無顯著差異。在水稻抽穗揚(yáng)花期,蚯蚓糞對水稻土壤可交換態(tài)及可還原態(tài)Cd的影響相似,即在低添加量下無顯著影響,在高添加量(T4處理組)下顯著降低其含量。T1~T4處理組可氧化態(tài)Cd含量與CK組相比均顯著降低,但4個(gè)處理組間無顯著差異。殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量僅在T4處理組下表現(xiàn)為顯著增加,其余處理組均與CK組無顯著差異。在水稻完熟期,蚯蚓糞對水稻土壤Cd形態(tài)影響效果顯著。與CK組相比,T1~T4處理組可還原態(tài)及可氧化態(tài)Cd含量均顯著升高(T2處理組下可氧化態(tài)Cd除外),可氧化態(tài)及殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量均顯著降低。可交換態(tài)Cd含量在T1~T4處理組間無顯著差異;可氧化態(tài)Cd含量在T1處理時(shí)增加效果最為明顯,T2~T4處理組間無顯著差異;與CK組相比,可還原態(tài)Cd含量隨蚯蚓糞添加量的增加而顯著升高;殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量的變化趨勢與可還原態(tài)Cd相反,各處理組較CK組均顯著降低,且添加量越小其降低效果越強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]連續(xù)4 a施有機(jī)肥降低紫泥田鎘活性與稻米鎘含量[J]. 薛毅,尹澤潤,盛浩,馬顥榴,周清,宋達(dá)清,張楊珠. 環(huán)境科學(xué). 2020(04)
[2]三種有機(jī)物料組成性質(zhì)及其對土壤Cd形態(tài)與水稻Cd含量的影響[J]. 劉高云,柏宏成,葉碧瑩,魏世強(qiáng). 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[3]施用生物有機(jī)肥對紅壤水稻土中重金屬及微生物量的影響[J]. 郭碧林,陳效民,景峰,楊之江,劉巍,羅遙,喻清鑫,徐艷玲,溫馨,胡世民. 土壤通報(bào). 2019(04)
[4]蚯蚓糞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉大偉,陳井生,王芳,張艷菊. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[5]農(nóng)田土壤鎘污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)[J]. 彭煒東. 云南化工. 2019(03)
[6]改良劑連續(xù)施用對農(nóng)田水稻Cd吸收的影響[J]. 冉洪珍,郭朝暉,肖細(xì)元,史磊,封文利. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(03)
[7]蚓糞及其生物炭農(nóng)用對土壤-蔬菜系統(tǒng)中Cu/Zn阻控效應(yīng)差異[J]. 徐慧婷,呂紀(jì)康,張煒文,杜文慧,傅巨陽,陳菲菲,王峰,朱維琴. 杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[8]有機(jī)肥對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤特性的影響研究進(jìn)展[J]. 王元元,李超,劉思超,楊晶,唐利忠,屠乃美,易鎮(zhèn)邪. 中國稻米. 2019(01)
[9]無機(jī)-有機(jī)復(fù)配材料對Cd污染土壤的修復(fù)效應(yīng)[J]. 紀(jì)藝凝,王農(nóng),徐應(yīng)明,王潤瓏,孫約兵. 環(huán)境化學(xué). 2017(11)
[10]玉米秸稈生物炭對稻田土壤砷、鎘形態(tài)的影響[J]. 張燕,鐵柏清,劉孝利,張淼,葉長城,彭鷗,許蒙. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]有機(jī)物對土壤鎘生物有效性的影響及機(jī)理[D]. 陜紅.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
碩士論文
[1]有機(jī)物料對水稻土鐵形態(tài)及水稻鎘吸收的影響[D]. 汪月.西南大學(xué) 2019
[2]不同水分管理模式對鎘在水稻植株體內(nèi)遷移與累積的影響[D]. 田桃.中南林業(yè)科技大學(xué) 2017
[3]外源水溶性有機(jī)物在土壤中的動(dòng)態(tài)及其對重金屬環(huán)境行為的影響[D]. 周璟.揚(yáng)州大學(xué) 2012
[4]紅壤性水稻土鐵氧化物的分異特征與固碳機(jī)制[D]. 王瑩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[5]連續(xù)施用有機(jī)肥對冬小麥和高粱吸收重金屬的影響[D]. 張琴.貴州大學(xué) 2009
本文編號(hào):2934821
【文章來源】:農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2020年08期 北大核心
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
不同生育期水稻各器官中Cd含量
從圖1可以看出,淹水后,各試驗(yàn)組土壤Eh急劇下降,水稻分蘗期間CK、T1、T2、T3和T4處理組分別降低了71、154、164、142 mV和87 mV,至分蘗末期(水稻移栽后第28 d)T1~T4處理組Eh均低于-150mV,顯著低于CK組,且各處理組間也存在顯著差異。水稻分蘗期結(jié)束后,各處理組Eh相對穩(wěn)定,而CK組呈持續(xù)下降趨勢。與CK組相比水稻抽穗揚(yáng)花期T1~T4處理組均顯著降低土壤Eh,但在中高蚯蚓糞添加量T2~T4處理組間無顯著差異。隨著水稻的生長,各處理組Eh始終顯著低于CK組,但組間差異性消失?傮w來看,T1、T2、T3、T4處理組土壤Eh平均值分別為-192.7、-221.0、-224.5、-226.3 mV,均顯著低于CK組,表明外源添加蚯蚓糞顯著降低了土壤Eh,但各處理組間降低效果無顯著差異。2.2 蚯蚓糞對水稻土壤Cd形態(tài)的影響
蚯蚓糞對水稻土壤Cd形態(tài)的影響如圖2所示。在水稻完整生育期內(nèi),各試驗(yàn)組水稻土壤中Cd的存在形態(tài)均表現(xiàn)為可交換態(tài)>可還原態(tài)>可氧化態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)。CK組可還原態(tài)和可氧化態(tài)Cd含量隨著水稻生長均呈現(xiàn)下降趨勢,降幅為71.4%和33.2%,可交換態(tài)呈先小幅下降后升高的變化趨勢,總體增加了35.42%,殘?jiān)鼞B(tài)Cd則增加了138.2%。T1~T4處理組可還原態(tài)Cd含量隨水稻生長而下降,與CK組趨勢相同。T1~T4處理組殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量在抽穗揚(yáng)花期達(dá)到最高,隨著水稻進(jìn)入完熟期其含量有小幅度降低,總體與CK組相同呈上升趨勢。可交換態(tài)Cd含量在T1處理組下降3.7%,遠(yuǎn)小于CK組;在T2~T4處理組分別上升了12.2%、28.2%和49.1%,其中T2處理組在抽穗揚(yáng)花期可交換態(tài)Cd含量有小幅下降(7.03%)。T1~T4處理組可氧化態(tài)Cd含量隨水稻生長而增加,這種變化趨勢在T3處理組表現(xiàn)最為顯著,其增幅達(dá)到了44.9%。蚯蚓糞在水稻不同生長期對水稻土壤Cd形態(tài)的作用效果不同。在水稻分蘗期,與CK組相比可交換態(tài)及可還原態(tài)Cd均表現(xiàn)出“低促高抑”,即T1處理土壤可交換態(tài)及可還原態(tài)Cd含量顯著高于CK組,T2~T4處理組則顯著低于CK組。T2~T4處理組可氧化態(tài)Cd含量較CK組均有降低,但T2~T4處理組間無顯著差異。殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量各試驗(yàn)組間均無顯著差異。在水稻抽穗揚(yáng)花期,蚯蚓糞對水稻土壤可交換態(tài)及可還原態(tài)Cd的影響相似,即在低添加量下無顯著影響,在高添加量(T4處理組)下顯著降低其含量。T1~T4處理組可氧化態(tài)Cd含量與CK組相比均顯著降低,但4個(gè)處理組間無顯著差異。殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量僅在T4處理組下表現(xiàn)為顯著增加,其余處理組均與CK組無顯著差異。在水稻完熟期,蚯蚓糞對水稻土壤Cd形態(tài)影響效果顯著。與CK組相比,T1~T4處理組可還原態(tài)及可氧化態(tài)Cd含量均顯著升高(T2處理組下可氧化態(tài)Cd除外),可氧化態(tài)及殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量均顯著降低。可交換態(tài)Cd含量在T1~T4處理組間無顯著差異;可氧化態(tài)Cd含量在T1處理時(shí)增加效果最為明顯,T2~T4處理組間無顯著差異;與CK組相比,可還原態(tài)Cd含量隨蚯蚓糞添加量的增加而顯著升高;殘?jiān)鼞B(tài)Cd含量的變化趨勢與可還原態(tài)Cd相反,各處理組較CK組均顯著降低,且添加量越小其降低效果越強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]連續(xù)4 a施有機(jī)肥降低紫泥田鎘活性與稻米鎘含量[J]. 薛毅,尹澤潤,盛浩,馬顥榴,周清,宋達(dá)清,張楊珠. 環(huán)境科學(xué). 2020(04)
[2]三種有機(jī)物料組成性質(zhì)及其對土壤Cd形態(tài)與水稻Cd含量的影響[J]. 劉高云,柏宏成,葉碧瑩,魏世強(qiáng). 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(08)
[3]施用生物有機(jī)肥對紅壤水稻土中重金屬及微生物量的影響[J]. 郭碧林,陳效民,景峰,楊之江,劉巍,羅遙,喻清鑫,徐艷玲,溫馨,胡世民. 土壤通報(bào). 2019(04)
[4]蚯蚓糞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉大偉,陳井生,王芳,張艷菊. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(14)
[5]農(nóng)田土壤鎘污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)[J]. 彭煒東. 云南化工. 2019(03)
[6]改良劑連續(xù)施用對農(nóng)田水稻Cd吸收的影響[J]. 冉洪珍,郭朝暉,肖細(xì)元,史磊,封文利. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(03)
[7]蚓糞及其生物炭農(nóng)用對土壤-蔬菜系統(tǒng)中Cu/Zn阻控效應(yīng)差異[J]. 徐慧婷,呂紀(jì)康,張煒文,杜文慧,傅巨陽,陳菲菲,王峰,朱維琴. 杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[8]有機(jī)肥對水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤特性的影響研究進(jìn)展[J]. 王元元,李超,劉思超,楊晶,唐利忠,屠乃美,易鎮(zhèn)邪. 中國稻米. 2019(01)
[9]無機(jī)-有機(jī)復(fù)配材料對Cd污染土壤的修復(fù)效應(yīng)[J]. 紀(jì)藝凝,王農(nóng),徐應(yīng)明,王潤瓏,孫約兵. 環(huán)境化學(xué). 2017(11)
[10]玉米秸稈生物炭對稻田土壤砷、鎘形態(tài)的影響[J]. 張燕,鐵柏清,劉孝利,張淼,葉長城,彭鷗,許蒙. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
博士論文
[1]有機(jī)物對土壤鎘生物有效性的影響及機(jī)理[D]. 陜紅.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009
碩士論文
[1]有機(jī)物料對水稻土鐵形態(tài)及水稻鎘吸收的影響[D]. 汪月.西南大學(xué) 2019
[2]不同水分管理模式對鎘在水稻植株體內(nèi)遷移與累積的影響[D]. 田桃.中南林業(yè)科技大學(xué) 2017
[3]外源水溶性有機(jī)物在土壤中的動(dòng)態(tài)及其對重金屬環(huán)境行為的影響[D]. 周璟.揚(yáng)州大學(xué) 2012
[4]紅壤性水稻土鐵氧化物的分異特征與固碳機(jī)制[D]. 王瑩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[5]連續(xù)施用有機(jī)肥對冬小麥和高粱吸收重金屬的影響[D]. 張琴.貴州大學(xué) 2009
本文編號(hào):2934821
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