頁巖氣的商業(yè)化開采雖然可以緩解油氣資源短缺問題,滿足經濟發(fā)展需求,但不能忽視頁巖氣開采可能帶來的巨大環(huán)境問題。為了探究頁巖氣開采產生的壓裂返排液對農作物生長的影響,以冬小麥為研究對象,采用盆栽試驗,探究了小麥3個關鍵生育期（播種期、分蘗期和抽穗期）施入壓裂返排液對小麥生長及品質的影響。結果表明,隨著返排液濃度升高,小麥株高、生物量、產量及產量構成因子總體呈下降趨勢,小麥籽粒粗蛋白及礦質元素含量呈增長趨勢,播種期旗葉葉面積呈增長趨勢,分蘗期及抽穗期無顯著變化。播種期、分蘗期和抽穗期施入返排液濃度分別≥50、≥50和≥150 g·kg^-1時,小麥株高顯著降低;返排液濃度分別≥200、≥150和≥100 g·kg^-1時,小麥產量及其構成因子明顯降低;返排液濃度分別≥50、≥100和≥100g·kg^-1時,小麥籽粒品質顯著升高。綜上,在播種期、分蘗期和抽穗期返排液泄漏進入農田土壤的濃度分別<200、<150和<100g·kg^-1時,小麥生長發(fā)育不會受到明顯抑制作用,相反的,小麥的營養(yǎng)品質有... 

【文章來源】：生態(tài)毒理學報. 2020,15(04)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

壓裂返排液對小麥旗葉葉面積的影響

小麥不同生育期施入返排液對小麥籽粒粗蛋白含量的影響如圖2所示。由圖2可知，小麥3個生育期隨施入返排液濃度升高，籽粒粗蛋白含量均呈上升趨勢。播種期、分蘗期和抽穗期籽粒粗蛋白含量分別于F300、F200和F350處理達到最大值，與CK相比分別提高了62.06%、23.46%和136.80%。播種期施入返排液濃度≥50 g·kg-1、抽穗期≥100 g·kg-1時，與CK相比籽粒粗蛋白含量顯著提高(P<0.05)，分蘗期各返排液處理與CK無顯著差異(P>0.05)。相同濃度返排液處理下，F50～F150處理籽粒粗蛋白含量表現為播種期>抽穗期>分蘗期;F200～F350處理籽粒粗蛋白含量表現為抽穗期>播種期>分蘗期，表明低濃度返排液處理下，播種期施入返排液對小麥籽粒粗蛋白含量影響大于分蘗期和抽穗期;高濃度返排液處理下，抽穗期施入返排液對小麥籽粒粗蛋白含量影響大于播種期和分蘗期。2.4 壓裂返排液對小麥籽粒礦質元素的影響

小麥3個生育期隨施入返排液濃度增加，株高、生物量、產量及其構成因子總體呈下降趨勢，可能是因為返排液中的高鹽分離子及有機污染物進入土壤，從而影響小麥生長發(fā)育。抽穗期后小麥的生長發(fā)育主要是生殖生長而不再是莖、葉等器官的生長發(fā)育，抽穗期結束后小麥的株高基本不會再發(fā)生變化[14]，故本試驗中，抽穗期施入返排液對小麥株高及生物量影響最小。旗葉是小麥生育后期最重要的功能葉，其葉片大小直接影響光合能力，最終影響小麥產量和品質的提高[15]，本試驗中，抽穗期施入返排液濃度≥200 g·kg-1時，旗葉逐漸枯萎凋亡，小麥旗葉葉面積受影響程度大于其他時期，這與李彥彬等[14]的研究結果“拔節(jié)-抽穗期為小麥株高和葉面積增長的敏感期，外界條件對葉面積的影響遠大于其他時期”一致。已有研究表明，拔節(jié)期前施入適量水分可使小麥葉面積得到一定程度的提高，且在一定范圍內水分含量越大，提高幅度越大[16]，李莎[17]研究發(fā)現，適當的增施氮肥有助于葉片生長，本試驗中，播種期隨施入返排液濃度增加，旗葉葉面積呈增長趨勢，可能是因為返排液中的氮元素起到了氮肥的作用，此結果還有待進一步研究。當播種期施入返排液濃度為50～150 g·kg-1時，千粒重與CK相比顯著下降(P<0.05)，而200～300 g·kg-1時，千粒重與CK無顯著性差異(P>0.05)，可能是因為旗葉葉面積增大，光合作用較強產生更多的營養(yǎng)物質。礦質元素對小麥生長具有重要作用，其含量對小麥生長發(fā)育、品質等有不同程度的影響[18]。本試驗中，返排液含有大量的Fe、Mn、Cu和Zn元素，返排液添加提高了土壤中微量元素含量，促進了植物對微量元素的吸收，但土壤微量元素向作物的轉移受土壤的水分、養(yǎng)分、熱量、微生物及根系生長狀況等多種復雜因素影響[19]，故小麥3個生育期隨施入返排液濃度增加，籽粒Fe、Mn、Cu和Zn含量呈不同程度增長。

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]頁巖氣開采的水污染問題及其綜合治理技術[J]. 吳青蕓,鄭猛,胡云霞.  科技導報. 2014(13)

博士論文
[1]長期秸稈還田及施用糞肥對小麥產量和礦質營養(yǎng)品質及重金屬的影響[D]. 王凡.西北農林科技大學 2016

碩士論文
[1]不同水氮處理對冬小麥生長、產量及品質影響的研究[D]. 李莎.西北農林科技大學 2012
[2]鹽分脅迫對小麥籽粒產量和品質形成的影響[D]. 周影.揚州大學 2007



本文編號：3599428