施硅降低碱性土壤铅生物有效性的机制研究

施硅降低碱性土壤铅生物有效性的机制研究

论文摘要

为明确硅降低碱性土壤铅生物有效性的机制,在中和硅酸钠碱性和消除钠离子影响的基础上,采取吸附-解吸试验、红外分析和盆栽试验相结合的方式,研究了硅对碱性土壤液相、固相和固液界面铅行为以及水稻产量与稻米铅含量的影响。结果表明,加硅降低了碱性土壤吸附铅的容量和强度,增强了铅吸附-解吸过程中的滞后效应;应用红外光谱表征溶液中硅铅反应产物,发现Si-O弯曲振动吸收峰和Si-O-Si反对称伸缩振动特征峰均出现了红移,暗示硅酸或聚硅酸与铅发生了配位反应,生成了水溶性复合物;施硅使土壤酸可提取态和可还原态铅含量分别降低了11.18%、18.54%;可氧化态和残渣态铅分别提高了42.56%、7.84%;与对照相比,铅胁迫下水稻产量降低了64.5%(P<0.01),糙米铅含量明显升高(P<0.01),达到了0.31 mg·kg-1;与铅胁迫处理相比,施硅使水稻产量提高了152.3%(P<0.01),明显降低糙米铅的含量(P<0.01),并符合国家标准的安全要求。综上,在碱性土壤中,促进土壤液相、固相铅向无效态转化,抑制固相铅解吸是施硅降低铅生物有效性的土壤化学机制。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 试验材料
  •   1.2 试验方法
  •     1.2.1 盆栽试验
  •     1.2.2 吸附试验
  •     1.2.3 解吸试验
  •     1.2.4 土壤溶液中硅铅复合物筛分
  •     1.2.5 土壤溶液中硅铅复合物的红外光谱测定
  •   1.3 测定方法
  •     1.3.1 土壤基本理化性质
  •     1.3.2 植株中全铅含量测定
  •     1.3.3 土壤中不同形态铅的测定
  •   1.4 数据分析
  • 2 结果与分析
  •   2.1 铅胁迫下硅对水稻产量及铅含量的影响
  •     2.1.1 铅胁迫下硅对水稻产量的影响
  •     2.1.2 铅胁迫下硅对水稻糙米铅含量的影响
  •   2.2 硅对碱性土壤铅化学行为的影响
  •     2.2.1 硅对碱性土壤铅吸附-解吸特征的影响
  •     2.2.2 硅铅复合物筛分与红外特征
  •     2.2.3 施硅对碱性土壤固相铅形态的影响
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘鸣达,张婧婷,马聪,王耀晶

    关键词: 水稻,碱性土壤,生物有效性

    来源: 农业环境科学学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,农业科技

    专业: 环境科学与资源利用

    单位: 沈阳农业大学土地与环境学院,沈阳农业大学理学院

    基金: 国家自然科学基金项目(41101290)~~

    分类号: X53

    页码: 555-562

    总页数: 8

    文件大小: 3082K

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