【摘要】：隨著人類社會工業(yè)化進程的推進,含重金屬的污染物不斷進入環(huán)境。由于重金屬在環(huán)境中具有難降解、毒性強、易通過食物鏈累積等特點,重金屬對人類健康和社會發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。我國菜地土壤重金屬含量普遍高于糧田,而且蔬菜具有較強的重金屬累積能力,因此,菜地土壤重金屬污染(如Pb、Cd、Cu、Zn等)尤其值得關(guān)注。面臨重金屬污染土壤面積逐年擴大和有效耕地面積日益縮小的雙重挑戰(zhàn),尋求有效途徑降低蔬菜重金屬含量,保障蔬菜質(zhì)量安全,對推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有迫切而重要的意義。已有研究發(fā)現(xiàn)生物炭富含P、K等營養(yǎng)元素,呈堿性,高度芳香化,具有高比表面積和多孔性,其特殊性質(zhì)使其具有較好的農(nóng)用價值和環(huán)境污染修復(fù)潛力。目前,關(guān)于生物炭的研究多集中在二氧化碳固定和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用方面,而生物炭施用對土壤重金屬生物有效性的影響、蔬菜重金屬累積特征及生物炭施用對其影響研究相對較少。為探討生物炭在重金屬污染土壤中的環(huán)境效應(yīng)及其對蔬菜重金屬累積與品質(zhì)的影響,本研究選擇廣泛食用的兩類蔬菜——葉菜類蔬菜和根莖類蔬菜,以稻殼生物質(zhì)炭(Rush husk biochar,簡稱RHB)為研究對象,采用盆栽試驗,從四個方面進行了研究:(1)在Cd單一污染和Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染條件下,不同蔬菜重金屬累積特征以及同一蔬菜不同部位重金屬累積特征,以及Cd單一污染對蔬菜生長和礦質(zhì)營養(yǎng)吸收特性的影響;(2)在Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染條件下,生物炭施用對土壤重金屬有效性的影響;(3)在Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染條件下,生物炭施用對不同蔬菜可食部分重金屬含量的影響;(4)在Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染條件下,生物炭施用對不同蔬菜生長及營養(yǎng)品質(zhì)的影響。其主要結(jié)論如下:(1)在單一Cd污染條件下,Cd主要分布在蔬菜可食部分即生菜的莖和胡蘿卜的根中,且Cd抑制了生菜莖的伸長和胡蘿卜根的伸長。對于胡蘿卜生物量而言,Cd對胡蘿卜的生長具有低促高抑作用,胡蘿卜地上、地下部分生物量在低濃度Cd處理條件下(3 ug·g-1)達到最高值,在高濃度Cd處理條件下(9 ug·g-1)顯著降低;對于生菜生物量而言,高濃度Cd可以抑制生菜的生長,生菜地上部分、地下部分生物量在土壤Cd濃度為9 ug·g-1時降到最低值。在單一Cd污染條件下,葉菜類和根莖類蔬菜體內(nèi)Cd與大多數(shù)礦質(zhì)營養(yǎng)元素呈正相關(guān)關(guān)系。在Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染條件下,蔬菜不同部位累積重金屬的能力差異很大。生菜地下部分重金屬Cd、Pb、Cu、Zn含量遠高于地上部分;蘿卜地上部分Cd、Zn含量略高于地下部分,其地下部分Pb含量遠高于地上部分,然而其體內(nèi)Cu含量分布沒有明顯規(guī)律。在相同重金屬污染土壤中,葉菜類蔬菜對重金屬Cd、Pb、Cu的吸收累積能力好于根莖類蔬菜。對于不同重金屬而言,生菜對重金屬的累積能力表現(xiàn)為:CdCuZnPb,蘿卜對重金屬的累積能力表現(xiàn)為CdZnCuPb。(2)在Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染土壤中,施用不同劑量生物炭(1%RHB、2%RHB、5%RHB)可以降低土壤pH,增加土壤溶解性有機碳DOC含量。施用生物炭可降低生菜土壤EC,而對蘿卜土壤EC影響不大。在復(fù)合污染土壤中,施用生物炭可以增加土壤有效態(tài)Cd、Zn含量,對土壤有效態(tài)Cu含量沒有顯著影響,對土壤有效態(tài)Pb含量的影響則與其施用劑量有關(guān),即施用低劑量生物炭(1%RHB)可以增加土壤有效態(tài)Pb含量,施用中等劑量生物炭(2%RHB)對土壤有效態(tài)Pb含量沒有明顯影響,施用高劑量生物炭(5%RHB)可以降低土壤有效態(tài)Pb含量。生菜土壤和蘿卜土壤有效態(tài)Cd、Zn含量均與土壤pH呈顯著或極顯著負相關(guān)關(guān)系。(3)在Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染土壤中,施用不同劑量生物炭(1%RHB、2%RHB、5%RHB)可以顯著增加生菜可食部分Cd、Zn、Pb含量,然而對其可食部分Cu含量沒有顯著影響;施用生物炭對蘿卜可食部分Cd含量無顯著影響,然而施用高劑量生物炭(5%RHB)可顯著增加蘿卜可食部分Zn含量,施用中等劑量生物炭(2%RHB)可顯著降低蘿卜可食部分Pb、Cu、Zn含量。生菜和蘿卜可食部分Cd、Zn含量分別與土壤有效態(tài)Cd、Zn含量顯著正相關(guān)。(4)在Pb、Cd、Cu、Zn復(fù)合污染土壤中,生物炭的施用可以促進不同蔬菜的生長并提高其營養(yǎng)品質(zhì)。隨生物炭施用量的增加,生菜和蘿卜地上、地下部分生物量增加。對于蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)而言,施用不同劑量生物炭(1%RHB、2%RHB、5%RHB)可顯著增加蘿卜硝酸鹽和維生素C含量,顯著降低還原糖含量。另外,施用低劑量(1%RHB)和中等劑量生物炭(2%RHB)可以顯著增加蘿卜氨基酸含量,然而施用高劑量生物炭(5%RHB)對蘿卜氨基酸含量沒有顯著影響。對于生菜而言,施用生物炭對生菜還原糖含量沒有顯著影響,然而施用低劑量(1%RHB)和高劑量生物炭(5%RHB)可以顯著增加生菜氨基酸含量,且施用高劑量生物炭(5%RHB)可顯著增加生菜硝酸鹽和維生素C含量。另外,施用生物炭有利于蔬菜對大部分礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收與利用。施用生物炭可以促進蘿卜地上部分、整株對Fe的吸收以及各部位對P、K、Mn、Ni的吸收,抑制蘿卜地下部分對Fe、Mg的吸收;施用生物炭可以促進生菜各部位對P、K的吸收,抑制生菜地下部分和整株對Fe的吸收。另外,生物炭對生菜地下部分和整株Mn、Ni含量具有低促高抑作用,即施用低劑量生物炭(1%RHB)可以增加生菜地下部分和整株Mn、Ni含量,然而施用高劑量生物炭(5%RHB)可以降低其地下部分和整株Mn、Ni含量。
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【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X53;X56

【參考文獻】

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1 高敬堯;王宏燕;許毛毛;代琳;馮露;袁佳慧;徐紅濤;孫巖;吳艷偉;;生物炭施入對農(nóng)田土壤及作物生長影響的研究進展[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2016年10期

2 周勁松;閆平;張偉明;趙北平;楊忠良;陳溫福;;生物炭對水稻苗期生長、養(yǎng)分吸收及土壤礦質(zhì)元素含量的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2016年11期

3 孫翠平;李彥;張英鵬;薄錄吉;井永蘋;仲子文;孫明;;農(nóng)田重金屬鈍化劑研究進展[J];山東農(nóng)業(yè)科學(xué);2016年08期

4 李飛躍;陶進國;汪建飛;李孝良;;稻殼生物炭對玉米生物量及土壤性狀的影響[J];安徽科技學(xué)院學(xué)報;2016年03期

5 寧皎瑩;周根娣;周春兒;和苗苗;;農(nóng)田土壤重金屬污染鈍化修復(fù)技術(shù)研究進展[J];杭州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2016年02期

6 陳山;龍世平;崔新衛(wèi);魯耀雄;單雪華;周孚美;向鵬華;郭維;;施用稻殼生物炭對土壤養(yǎng)分及烤煙生長的影響[J];作物研究;2016年02期

7 武德里;邢嘉韻;范星露;韓尚辰;周曉品;王惠群;;稻殼炭對水稻產(chǎn)量和礦質(zhì)元素吸收的影響[J];激光生物學(xué)報;2015年04期

8 鄭瑞倫;王寧寧;孫國新;謝祖彬;龐卓;王慶海;武菊英;;生物炭對京郊沙化地土壤性質(zhì)和苜蓿生長、養(yǎng)分吸收的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2015年05期

9 王艷紅;李盟軍;唐明燈;艾紹英;羅英健;余丹妮;;稻殼基生物炭對生菜Cd吸收及土壤養(yǎng)分的影響[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報;2015年02期

10 林華;張學(xué)洪;梁延鵬;劉杰;黃海濤;;復(fù)合污染下Cu、Cr、Ni和Cd在水稻植株中的富集特征[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報;2014年12期

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1 劉玉學(xué);生物質(zhì)炭輸入對土壤氮素流失及溫室氣體排放特性的影響[D];浙江大學(xué);2011年

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2 陳玲桂;生物炭輸入對農(nóng)田土壤重金屬遷移的影響研究[D];浙江大學(xué);2013年

3 朱慶祥;生物炭對Pb、Cd污染土壤的修復(fù)試驗研究[D];重慶大學(xué);2011年

4 王林;蔬菜對鎘鉛的吸收累積特征與生理響應(yīng)研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

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本文編號：2364602