【摘要】：鎘(Cd)是一種毒性極強的重金屬元素,不僅會對農(nóng)作物的生理生化過程產(chǎn)生影響,而且會隨著食物鏈被人體吸收,危害人體健康。作物體內(nèi)Cd含量高低與土壤Cd含量和存在形態(tài)密切相關(guān),了解土壤Cd含量狀況是確定農(nóng)田Cd污染修復(fù)技術(shù)的前提,關(guān)于重慶植煙土壤Cd及其它重金屬含量狀況尚不清楚。本文首先利用重慶典型植煙區(qū)土壤調(diào)查時采樣的土壤樣品,研究了重慶植煙土壤重金屬含量現(xiàn)狀及污染狀況,分析了重慶植煙土壤酸化現(xiàn)狀及其與土壤重金屬Cd有效性的關(guān)系,為植煙土壤重金屬污染防控提供數(shù)據(jù)支撐。在此基礎(chǔ)上,針對植煙土壤Cd輕度污染、酸性土壤(pH5.5)面積大等問題,采用大田試驗和室內(nèi)培養(yǎng)試驗相結(jié)合的方法研究了不同改良劑對土壤pH和有效Cd含量的影響、對烤煙各部位Cd的消減效果以及對煙葉產(chǎn)量與品質(zhì)的影響,為降低煙葉重金屬Cd含量提供技術(shù)支撐。(1)對重慶典型植煙區(qū)(武隆、彭水、黔江、豐都、石柱)的1506個植煙土壤重金屬As、Hg、Cd、Pb、Cu及Zn含量的分析結(jié)果表明,重慶植煙土壤全量As、Hg、Cd、Pb、Cu及Zn的平均含量分別為18.39、0.13、0.22、36.94、25.60、53.42 mg/kg;除Zn比背景值低外,As、Hg、Cd、Pb、Cu平均含量分別是背景值的3.15、2.60、1.69、1.55和1.02倍。從污染評價指數(shù)看,目前土壤Cd存在輕度污染,占調(diào)查區(qū)域樣點的20.56%,主要分布于武隆和彭水的西部,As和Cu存在潛在污染風險,而土壤Hg、Pb及Zn為安全水平。重慶煙區(qū)酸性土面積大,pH5.5的酸性土壤占49.7%;土壤酸化趨勢明顯,pH5.5的酸性土比10年前增加72%。土壤有效Cd隨pH的降低而升高,土壤酸化可能促進了Cd的活化。(2)室內(nèi)培養(yǎng)試驗研究了不同堿性改良劑(生石灰、硅鈣肥、堿性有機調(diào)理劑(活性貝殼粉)、生物炭)不同用量(0.05%、0.1%、0.2%、0.4%)對土壤有效Cd及pH的影響。結(jié)果表明,4種堿性改良劑處理土壤后,土壤有效Cd含量都顯著降低(與對照相比);不同改良劑對土壤有效Cd的鈍化效果差異顯著,以貝殼粉的鈍化效果最好,其次是生石灰處理和硅鈣肥,生物炭效果最差(改良劑處理90天后)。從不同改良劑用量對有效Cd的鈍化效果看,本實驗條件下處理90天后,生物炭對有效Cd的鈍化能力較差,當用量達到0.4%時,鈍化效果只有37.93%,而貝殼粉、生石灰和硅鈣肥處理對有效Cd的鈍化能力優(yōu)于生物炭處理,在0.1%用量水平對土壤有效Cd的鈍化分別為55.17%、50.57%、40.23%。土壤有效Cd與土壤pH呈極顯著負相關(guān)關(guān)系,施用堿性改良劑,通過提升土壤pH,能夠顯著降低土壤有效Cd含量。(3)大田試驗研究了不同改良劑對煙葉Cd含量及烤煙生長和產(chǎn)質(zhì)量的影響,結(jié)果表明,烤煙不同生長期Cd含量均為下部葉中部葉上部葉莖,成熟期下部葉、中部葉、上部葉和莖Cd平均含量分別為4.57、2.51、1.27、0.61 mg/kg,煙葉Cd含量明顯高于土壤有效Cd含量,烤煙葉片對Cd具有較強的富集能力。所有改良劑都能顯著降低上部和中部煙葉Cd含量,對成熟期上部煙葉和中部煙葉Cd的消減率分別為8.55%~16.70%和4.47%~9.28%。不同改良劑對不同生長期烤煙Cd含量的消減存在差異,團棵期生石灰處理的消減效果最明顯,葉片和莖Cd消減率分別為12.37%、6.49%;旺長期貝殼粉處理對上部葉、中部葉、下部葉及莖中Cd的消減效果最強,消減率分別為39.49%、11.84%、20.75%和13.77%;成熟期硅鈣肥處理對中部葉、下部葉及莖中Cd的消減效果最強,消減率分別為9.28%、2.52%、10.03%;硅鈣肥處理對烤后中部與下部煙葉Cd的消減效果最好,分別為11.59%、2.90%。成熟期中部煙葉和上部煙葉Cd含量均與土壤有效Cd含量呈顯著正相關(guān),土壤有效Cd與pH呈顯著負相關(guān);施用改良劑顯著提升了土壤pH,降低了土壤有效Cd含量,消減了烤煙各部位重金屬Cd含量。與對照相比,所有改良劑對烤煙葉片數(shù)無顯著影響;硅鈣肥改善了煙葉內(nèi)在化學(xué)品質(zhì),提高了中上等煙比例,提升了煙葉的產(chǎn)值與均價。綜上所述,重慶植煙土壤存在Cd輕度污染,在Cd輕度污染的土壤上,施用土壤堿性改良劑,尤其是硅鈣肥(2250 kg/hm2),能夠顯著提升土壤pH值,降低土壤有效Cd含量,消減烤煙Cd含量,并且能夠提高中上等煙比例,改善煙葉品質(zhì),增加經(jīng)濟效益。
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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】：S156.2;X53

【參考文獻】

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本文編號：2278210