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《浙江大学》 2011年
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猪粪对铜在潮土—作物系统中迁移转化的影响及改良剂对潮土中铜的钝化效果

普锦成  
【摘要】:在规模化养殖过程中,为了防止畜禽疾病、促进畜禽生长和满足畜禽对营养物质的需要,常常在饲料中加入了Cu等元素的添加剂,这导致了畜禽粪中Cu的富集。长期施用含高量Cu的畜禽粪便可引起农田土壤Cu的污染,甚至危及食品安全。为了了解由长期施用畜禽粪便引起的土壤Cu对农田生态系统的影响,寻求因长期施用畜禽粪便引起的土壤Cu污染的治理对策,本文开展了猪粪对铜在潮土--水稻系统中迁移转化影响和改良剂(粉煤灰、膨润土和磷灰石)对污染潮土中铜的钝化效果的模拟研究,探讨了在施用畜禽粪便的条件下不同污染水平的Cu对土壤Cu的有效性、Cu在水稻不同器官中的积累及对水稻生长的影响;研讨了施用三种不同改良剂对高pH值的潮土中Cu的钝化效果及对小麦、水稻中不同器官中Cu积累和作物生长的影响。目的是为畜禽粪便的合理施用和Cu污染土壤的改良提供依据。 通过试验研究,获得的主要结果如下: (1)土壤中Cu的有效性随进入土壤的Cu与土壤作用时间的延长和猪粪施用量的增加而降低。在Cu污染的潮土中施用猪粪,可明显减轻Cu对水稻叶绿素的负影响。但猪粪的施用对水稻分蘖数量和千粒重无明显的影响。Cu在水稻籽粒、分蘖期茎叶、收获期茎叶和根系中的积累量均随猪粪施用量的增加而减少。水稻不同器官部位Cu含量有明显的差异,表现为:根收获期茎≈分蘖期茎籽粒。 (2)在小麦-潮土系统中,随着Cu污染水平的提高,改良剂对Cu钝化效率逐渐降低。当Cu添加量为200 mg/kg时,三种改良剂均降低了土壤有效Cu,粉煤灰、磷灰石降低了水溶态Cu。但当Cu污染水平为400mg/kg时,对土壤有效Cu的降低作用不明显。三种改良剂施用在一定程度上可降低Cu对小麦根系的毒害,促进了根的伸长和发育,提高了小麦的根重和分蘖数。施用膨润土和磷灰石对籽粒中Cu含量的影响不大。 (3)在水稻-潮土系统中,施用改良剂对土壤有效Cu的降低效果在试验前期比后期明显,在低铜添加量时比高铜添加量时明显。施用三种改良剂均可增加200mg/kg的Cu污染水平处理的水稻籽粒Cu含量,但可降低400 mg/kg污染水平的Cu处理的籽粒Cu含量。三种改良剂施用对水稻株高、叶绿素含量和千粒重影响均不明显。总体上,磷灰石在提高水稻的根系重量和穗重量方面的作用要优于粉煤灰和膨润土。 (4)在本研究的Cu污染范围内(800 mg/kg),无论是否施用猪粪和改良剂,潮土上生长的水稻和小麦籽粒中Cu的含量都低于我国食品卫生标准(GB14935-1994)的安全值(≤10 mg/kg)。
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