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《沈阳大学》 2017年
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秸秆木素肥的研制及其镉污染土—作物的生态效应评价

王月阳  
【摘要】:中国作为一个13亿人口大国,拥有丰富的农作物产业。水稻是中国居民主要粮食作物之一。目前,水稻产业面临两大重要问题:(1)秸秆能否被有效被利用;(2)水稻土壤的镉污染。因此,研究一种能使秸秆被有效利用并控制水稻土壤镉污染的方法具有重要的实践意义。本研究以“取之于水稻,用之于水稻”为宗旨。研究从水稻秸秆中分离木质素,并将其制备成一种木素肥,通过镉污染土-水稻盆栽试验验证木素肥对镉污染土壤环境及水稻生长的影响。试验采用碱处理法从水稻秸秆中分离木质素,分别以氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙及氨水四种碱处理秸秆,确定出最佳的碱处理剂。将亚硫酸钠、硫酸锌及pH作为对分离出的木质素进行改性的处理因素,采用正交试验筛选出一种最佳的木质素分离改性方案,制备出木素肥。将制备的木素肥进行镉污染土-水稻盆栽试验,测定不同培养时期土壤的pH、水稻株高、水稻中镉含量、土壤中酶活力及微生物生物量与磷脂脂肪酸含量等指标。旨在对水稻秸秆进行高效利用并制备出一种可治理镉污染土的木素肥并对其进行生态效应评价。研究结果如下:1、通过比较相同浓度氢氧化钠、氢氧化钾、氨水及氢氧化钙在同一条件下处理秸秆时分离木质素效果确定氢氧化钠为最佳碱处理剂。对氢氧化钠、亚硫酸钠、硫酸锌及pH设计正交试验,正交试验结果表明:当条件控制在氢氧化钠6%、0.037 g.g~(-1)亚硫酸钠、pH为12及0.2 g.g~(-1)硫酸锌下木质素的分离效果最好,为最佳方案。制备的木素肥中木质素回收率约为88.97%,锌含量约为2.4%,测定木素肥的结构在1121.98及631.87处出现吸收峰说明实验确实发生螯合磺化反应,木质素发生变性。2、镉污染土-水稻盆栽试验设计无添加(CK)、添加尿素、添加秸秆、添加低量木素肥及添加高量木素肥五个处理。盆栽试验结果显示:添加木素肥可以显著提高土壤pH、钝化土壤中的镉、抑制水稻对镉吸收、促进水稻的生长、一定程度抑制土壤中的酶活力,影响微生物群落活性。制备的木素肥提高植物自身安全性,短期内对土壤生态系统内微生物等产生抑制,但试验结果显示随着时间加长,部分可恢复至原始状态。
【学位授予单位】:沈阳大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ440.1;X53;S511

【参考文献】
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