【摘要】：阿特拉津(Atrazine)作為東北寒地黑土區(qū)廣泛使用的選擇封閉除草劑,在控制雜草的同時,由于其性質穩(wěn)定可以長期存在于土壤深處不易被降解。殘留的大量阿特拉津可以在土壤中發(fā)生遷移,進入河流對人類的健康造成直接威脅,也可以通過植物的吸收和利用,通過食物鏈對人體造成潛在的風險,阿特拉津的半衰期較長,所以有效的治理和緩解阿特拉津對環(huán)境所帶來的風險已成為當下備受關注的重要現(xiàn)實問題。生物炭作為一種被廣泛應用的孔隙豐富,芳香化程度高的功能材料,由于其價格低廉,性能良好,易于生產,近些年在修復和改良土壤、提高作物產量,降低農藥在土壤和作物中的積累和遷移轉化的能力有著突出的貢獻。為進一步分析和了解生物炭對種子萌發(fā),蔬菜作物的生長、生理的影響和緩解植物對農藥的積累情況。本文用小麥秸稈為原始材料,分別250℃、550℃、850℃三種熱解溫度下制備出低溫生物炭(BC250)、中溫生物炭(BC550)、高溫生物炭(BC850)。研究不同熱解溫度的生物炭對阿特拉津脅迫下,玉米種子萌發(fā),幼苗生長、生理特征的影響。經過本實驗研究發(fā)現(xiàn):生物炭在厭氧環(huán)境制備下,不同熱解溫度對生物炭的結構和性質有較大影響,低溫生物炭官能團較為豐富,隨著熱解溫度增加,生物炭灰分、pH、含碳量均明顯增加,炭架結構更穩(wěn)定。溫度越高促進了生物炭的芳香化程度,脂肪族官能逐漸消失,極性減弱。同時高溫大幅增加了生物炭的微孔數(shù)量和比表面積。玉米種子的發(fā)芽率隨阿特拉津濃度增加而降低,在中濃度(30~50 mg/L)阿特拉津影響下,施加生物炭能較為明顯的增加發(fā)芽率,尤其是中高溫生物炭對種子萌發(fā)影響效果更明顯。施加四種劑量的不同溫度生物炭在阿特拉津污染(50 mg/kg)的土壤中采用盆栽實驗,生物炭在施加量≤0.5%時,對玉米幼苗株高影響不明顯。在施加量1%,BC250、BC550、BC8500處理組的株高與對照相比明顯增加9.74%、17.37%、24.43%。生物炭施用量的逐漸增加促進了植物體內生物量的積累,在施加量0.5%~1%,三種生物炭顯著增加干物質積累。施加少量中低溫生物炭,可以促進根部的膨大,根部干物質累積。隨著繼續(xù)使用,施加量0.5%時,根冠比明顯減小,三組生物炭處理對地上部分干物質的積累起到了更明顯的促進作用,BC250、BC550、BC850處理根冠比與對照相比分別降低了62.98%、57.92%、58.96%,三者差異不顯著。生物炭施加量增加能顯著提高體內葉綠素和類胡蘿卜素含量,促進植物光合作用。阿特拉津對于葉片和根的膜脂過氧化,適當?shù)奶砑由锾?能抑制氧化自由基的生成,BC250、BC550、BC850處理組葉片中MDA含量分別降低了48.61%、49.2%、50.47%,而且在緩解對根部毒害的作用要比對葉片的作用更明顯。BC250、BC550、BC850處理組在施加量0.1%~0.5%,與對照相比,葉片中脯氨酸含量分別增加了118%、197%、207%,對調節(jié)葉片滲透壓有良好效果。在施加量0.5%,對可溶性糖含量分別增加了68.34%、190.75%、177.34%。阿特拉津在根中的積累量要大于葉中積累,在施加量1%時,與對照組相比,BC250、BC550、BC850處理組與根中積累分別降低了58.01%、59.47%、60.23%,葉中積累分別降低了58.94%、65.7%和67.34%,提高了作物的安全品質,緩解了毒害作用。
【學位授予單位】：東北農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S513

【參考文獻】

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本文編號：2691375