我國土壤污染形勢日趨嚴峻,尤其是農(nóng)業(yè)土壤鎘污染問題已引起人們的廣泛關(guān)注。原位鈍化修復技術(shù)具有修復速率快、操作簡單、價格較低等優(yōu)點,尤其適用于修復大面積輕中度農(nóng)田土壤鎘污染。海泡石是一種環(huán)境友好型的天然粘土礦物,團隊前期大量研究表明其對土壤重金屬鎘污染具有較好的鈍化修復性能。但是,在實際大田修復應用中,其修復效果會受到施肥、灌溉等農(nóng)藝措施的不同影響。本論文通過研究不同水肥耦合模式對海泡石鈍化效應的影響和機制,為農(nóng)田鎘污染海泡石鈍化修復下建立良好的水肥管理措施提高科學依據(jù)。取得的主要結(jié)果如下:1.試驗表明,施用有機肥和提高土壤持水量均促進油菜生長,海泡石鈍化土壤中施用雞糞,增大油菜可食部鎘含量,原因是雞糞降低pH,增大土壤DOM含量;土壤保持100%田間持水量,鈍化土壤中施用雞糞,油菜可食部鎘含量變化不顯著,原因是土壤pH降幅更小,土壤DOM增幅更小。土壤保持60-65%田間持水量,鈍化土壤中施用羊糞、蚯蚓糞對油菜可食部鎘含量影響較小,原因是羊糞、蚯蚓糞增大土壤pH;土壤保持100%田間持水量,鈍化土壤中施用羊糞、蚯蚓糞降低可食部鎘含量。原因是土壤DOM增幅更小。2.研究表明,濕潤和間歇淹水的管理模式下,單一海泡石處理根部Cd含量最低,鈍化修復下施用雞糞,增大土壤中可溶性Cd含量,促進根部吸收Cd,原因是水稻生殖生長階段土壤pH低于單一海泡石處理。長期淹水的管理模式下,對照組根部Cd含量最低,單一海泡石處理增大根部Cd含量,原因是水稻生殖生長階段土壤Eh高于對照;鈍化修復下施用雞糞,增大土壤中可溶性Cd含量,進一步促進根部吸收Cd,原因是水稻生殖生長階段土壤pH低于單一海泡石處理。3.海泡石鈍化修復下,淹水處理使水稻糙米中鎘含量低于食品安全國家標準0.2 mg/kg,淹水處理中,鈍化土壤中施用雞糞,糙米Cd含量增大,一方面是因為施用雞糞增大土壤有效態(tài)Cd的含量,另一方面是因為雞糞降低根表鐵膜含量;但是,濕潤以及間歇淹水灌溉模式下,進一步施用雞糞對糙米Cd含量的影響較小。淹水處理中,鈍化土壤中施用羊糞增大糙米Cd含量,隨著羊糞濃度增大,增幅降低,原因是羊糞增大土壤有效態(tài)Cd的含量,促進Cd向較高活性組分的轉(zhuǎn)化;但是濕潤以及間歇淹水灌溉模式下,進一步施用羊糞降低糙米Cd含量,原因是羊糞促進Cd向較低活性組分的轉(zhuǎn)化。4.兩年連續(xù)定位試驗研究表明,與單一海泡石鈍化處理相比,土壤長期淹水模式與施用雞糞、羊糞耦合,在保證水稻穩(wěn)產(chǎn)的同時,可以進一步降低糙米鎘含量,起到強化海泡石鈍化修復穩(wěn)定性的效果。綜上所述,無論旱作還是水作,不同水肥耦合措施對海泡石鈍化效應的影響存在顯著差異,選擇科學的水肥管理模式可以對土壤鎘污染海泡石鈍化修復起到良好的效果。
【學位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：X53
【部分圖文】：

實驗技術(shù)路線

農(nóng)業(yè)科學院博士學位論文 第三章 水肥耦合對海泡石鈍化修復下油菜鎘吸收的影響和圖 3.2 水分調(diào)控和雞糞耦合對鈍化土壤中油菜生物量的影響。整個生長期油菜長勢良好明顯的中毒癥狀。這說明油菜對鎘具有較強的耐受能力，因此對人類的潛在風險是相當 3.2 可見，無論鈍化組還是未鈍化組，提高土壤持水量顯著增加油菜生物量（P<0.05）保持 60-65%田間持水量時，與對照比，單一雞糞和單一海泡石處理對油菜生物量無顯與單一海泡石處理比，鈍化修復下施用 1.0%雞糞時，油菜生物量增大 68.5%；當土壤田間持水量時，與對照比，單一雞糞處理使油菜生物量顯著增加（P<0.05），與單一理比，施用 1.0%雞糞使油菜生物量增大 45.2%，其他濃度無顯著影響。

和雞糞耦合對鈍化土壤中油菜植株體內(nèi)鎘含量的影響，圖的上半部分表示油菜可菜根部鎘含量；圖中虛線代表蔬菜 Cd 含量的安全限值(0.2 mg·kg-1)(GB 2762 201母表示處理間差異顯著(P＜0.05)f water management and chicken manure on Cd contents in root and shoot of rape in SP-f the figure shows the Cd contents in edible parts, and the lower part shows the Cd conten in the figure represents the maximum Cd level permitted in foods (0.2 mg·kg-1), accordi2762 2017) ; The different lowercase letters indicate significant differences among treat 又可知，當土壤保持 60-65%田間持水量時，與對照比，單一雞糞處理 25.1%-38.4%；而與單一海泡石處理比，施用 0.5%和 1.0%雞糞顯著P<0.05）。當土壤保持 100%田間持水量時，與對照比，單一雞糞處有顯著影響；而與單一海泡石處理比，在海泡石鈍化處理下施用雞糞鎘含量，當濃度為 0.5%、1.0%和 2.0%時，油菜可食部分鎘含量分別降低。提高土壤持水量可以顯著降低油菜可食部為鎘含量（P<0.05）。根系對鎘的特異性吸收系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)油菜根系對重金屬的特異性吸收系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)。由圖 3.4 可見，當土壤，與對照比，單一海泡石處理使鎘特異性吸收系數(shù)降低 68.8%，單一Cd 特異性吸收系數(shù)降低 34.9%-37.5%；與單一海泡石處理比，鈍化修復

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ;The Effect of Planting Oilseed Rape and Compost Application on Heavy Metal Forms in Soil and Cd and Pb Uptake in Rice[J];Agricultural Sciences in China;2011年02期

本文編號：2825499