土壤中可提取态Cu、Zn与全量的关系及其生物有效性研究

摘要

本文以皖南地区黄红壤、江淮之间黄褐土和淮北地区砂姜黑土为研究对象，系统研究了Cu、Zn金属在这三种土壤中的含量与分布规律，比较了4种提取剂（DTPA、0.1mol/L HCl、1mol/L NH4NO3、1mol/L NH4OAc）对三种土壤中Cu和Zn的提取效率，筛选出了三种土壤中Cu、Zn合适的提取剂，分析了土壤pH值、有机质含量及有效P含量与土壤Cu、Zn全量及不同提取剂可提取态含量之间的关系。分别用三种土壤作小麦盆钵培养试验，在三种土壤中分别添加不同浓度梯度的外源Cu和Zn，用以研究在添加外源Cu、Zn条件下，不同提取剂可提取态Cu、Zn含量与土壤中Cu、Zn全量的关系、Cu和Zn在幼苗期小麦中的富集规律和转移规律及Cu和Zn对幼苗期小麦生物量的影响。结果表明：
　　 1.不同提取剂的对三种土壤Cu、Zn的提取效率是不相同的。在黄红壤、黄褐土和砂姜黑土三种土壤中，四种提取剂（DTPA、0.1mol/L HCl、1mol/L NH4NO3、1mol/L NH4OAc）对Cu的提取效率都高于对Zn的提取效率。
　　 2.黄褐土中Cu可提取态应采用的提取剂为DTPA，砂姜黑土中Cu可提取态应采用的提取剂为1mol/L NH4NO3，砂姜黑土中Zn可提取态应采用的提取剂为DTPA。
　　 3.在添加外源性金属情况下，不同提取剂可提取态金属含量与土壤中金属含量之间极显著正相关。
　　 4.在黄红壤、黄褐土和砂姜黑土三种土壤中，Cu和Zn大部分都富集在幼苗期小麦的根部，向地上部分转移的较少，Zn向地上部分转移的量大于Cu向地上部分转移的量。
　　 5.在黄红壤、黄褐土和砂姜黑土三种土壤中，Cu和Zn的转移系数随着土壤中金属浓度的升高而减小，在影响小麦根系生长后，转移系数会增大，而富集系数没有规律性。
　　 6.在黄红壤、黄褐土和砂姜黑土三种土壤中，过量的Cu和Zn会影响幼苗期小麦的生长，地上部分生物量减少的大小顺序为：Cu>Zn。
　　 7.在黄褐土中，采用化学提取方法测得的可提取态重金属含量比重金属全量更能有效预测幼苗期地上部分吸收的重金属量，并以1mol/L NH4NO3提取剂最为有效；在砂姜黑土中，采用化学提取方法测得的可提取态重金属含量比重金属全量更能有效预测幼苗期根中吸收的重金属量，并以提取剂1mol/L NH4NO3和DTPA最为有效。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1土壤重金属的来源

1.1.1大气中重金属沉降

1.1.2农药、化肥和塑料薄膜使用

1.1.3污水灌溉

1.1.4污泥施肥

1.1.5金属废弃物堆积

1.1.6金属矿山酸性废水污染

1.2土壤重金属污染的特点

1.2.1普遍性

1.2.2不可逆性或持久性

1.2.3表聚性

1.2.4间接危害性

1.2.5隐蔽性或潜伏性

1.3土壤重金属形态的分布和转化

1.3.1土壤中重金属的形态和生物有效性

1.3.2影响重金属生物有效性的因素

1.3.3重金属生物有效性测定方法

1.4植物对土壤中重金属富集的特点

1.4.1不同种类的植物对重金属的吸收效应

1.4.2植物的不同部位及不同生长期对重金属的吸收效应不同

1.5重金属对植物的毒性及植物对重金属的抗性

1.5.1重金属对植物的损伤及其机理

1.5.2植物抵抗重金属毒性的研究

1.6重金属与人体健康

1.7本项目研究目的和意义及创新

1.7.1目的和意义

1.7.2创新和特点

2引言

3材料与方法

3.1试验材料

3.2试验设计

3.2.1可提取态Cu、Zn的提取方法

3.2.2室内培养阶段

3.3样品分析项目及测定方法

3.3.1土壤pH值与有机质的测定

3.3.2土壤中全量重金属的测定

3.3.3土壤中有效态Cu和Zn的测定

3.3.4作物中Cu和Zn全量的测定

3.4数据分析方法

4结果与分析

4.1三种土壤基本理化现状

4.1.1土壤pH值

4.1.2土壤有机质

4.1.3土壤有效P

4.2三种土壤中Cu、Zn全量总体情况

4.3三种土壤中不同提取剂可提取态Cu、Zn含量与全量关系

4.3.1黄红壤中不同提取剂可提取态Cu、Zn含量

4.3.2黄褐土中不同提取剂可提取态Cu、Zn含量

4.3.3砂姜黑土中不同提取剂可提取态Cu、Zn含量

4.3.4 3种土壤中Cu、Zn提取态提取率值比较分析

4.3.5不同提取剂可提取态Cu、Zn含量与全量的关系

4.3.6土壤pH、有机质含量、有效P含量与土壤Cu、Zn全量以及可提取态含量的关系

4.4添加外源重金属土壤中全量与提取态含量的关系

4.4.1黄红壤中Cu、Zn全量与提取态含量的关系

4.4.2黄褐土中Cu、Zn全量与可提取态含量的关系

4.4.3砂姜黑土中Cu、Zn全量与提取态含量的关系

4.5外源Cu、zn胁迫对幼苗期小麦Cu、Zn吸收与分布的影响

4.5.1黄红壤中幼苗期小麦Cu、Zn吸收与分布

4.5.2黄褐土中幼苗期小麦Cu、Zn吸收与分布

4.5.3砂姜黑土中幼苗期小麦Cu、Zn吸收与分布

4.6幼苗期小麦地上部分和根生物量与土壤中Cu、Zn投加量之间的关系

4.6.1黄红壤中幼苗期小麦地上部分和根生物量与土壤中Cu、Zn含量之间的关系

4.6.2黄褐土中幼苗期小麦地上部分和根生物量与土壤中Cu、Zn含量之间的关系

4.6.3砂姜黑土中幼苗期小麦地上部分和根生物量与土壤中Cu、Zn含量之间的关系

4.7幼苗期小麦中Cu、Zn的残留量与土壤中Cu、Zn全量以及可提取态含量之间的关系

4.7.1黄红壤中小麦Cu、Zn的残留量与土壤中Cu、Zn全量及可提取态含量之间的关系

4.7.2黄褐土中小麦Cu、Zn的残留量与土壤中Cu、Zn全量以及提取态含量之间的关系

4.7.3砂姜黑土中小麦Cu、Zn的残留量与土壤中Cu、Zn全量及可提取态含量之间的关系

5结论

参考文献

致谢

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