2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、Zn作為必需微量營養(yǎng)元素,在人體生長發(fā)育過程中起著重要作用,人體Zn缺乏已受到全世界普遍關(guān)注。在土壤-植物-動物(人)連續(xù)系統(tǒng)中,土壤Zn缺乏是導(dǎo)致作物可食部分Zn含量低下,最終導(dǎo)致人體Zn缺乏的重要原因。在我國,小麥作為北方人口的主食,主要分布在北方的石灰性土壤地區(qū),該地區(qū)土壤有效Zn含量多處于Zn潛在缺乏水平(DTPA-Zn含量0.5~1.0mg kg-1),生產(chǎn)的小麥籽粒Zn營養(yǎng)品質(zhì)低下,難以滿足人體對Zn的營養(yǎng)需求,進(jìn)而對該地區(qū)

2、人群的身體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,提高石灰性土壤Zn有效性,對于改善小麥Zn吸收及小麥籽粒Zn營養(yǎng)品質(zhì),最終緩解以小麥為主食人群的Zn缺乏具有重要意義。
  植物根系對Zn的吸收不僅取決于土壤有效Zn含量的高低,還與Zn在土壤中的擴(kuò)散遷移能力有關(guān)。盡管土施Zn肥是一種有效地提高石灰性土壤有效Zn含量的重要措施,但是其對于Zn在土壤擴(kuò)散遷移影響甚微,最終導(dǎo)致對小麥Zn吸收及籽粒Zn營養(yǎng)品質(zhì)的改善效果不佳。研究發(fā)現(xiàn),新鮮有機(jī)物料腐解產(chǎn)

3、生的活性有機(jī)碳組分如溶解性有機(jī)質(zhì)能與土壤Zn離子發(fā)生絡(luò)合或者螯合作用生成可溶性有機(jī)Zn復(fù)合物,進(jìn)而顯著提高土壤Zn的有效性和移動性。農(nóng)作物秸稈還田作為減少環(huán)境污染、提高能源轉(zhuǎn)化效率、維持和改善農(nóng)田土壤質(zhì)量和生產(chǎn)力的重要措施在我國已得到廣泛應(yīng)用。然而,關(guān)于農(nóng)作物秸稈降解產(chǎn)生的活性有機(jī)碳組分對于石灰性土壤外源Zn有效性和形態(tài)轉(zhuǎn)化、Zn擴(kuò)散遷移規(guī)律及其冬小麥Zn吸收和籽粒Zn營養(yǎng)品質(zhì)的影響,目前鮮有報道。因此,本研究通過4個培養(yǎng)和為期兩年的田

4、間試驗(yàn)探究了秸稈還田對石灰性土壤有效Zn含量、Zn擴(kuò)散遷移規(guī)律及形態(tài)轉(zhuǎn)化、小麥Zn吸收及籽粒Zn生物有效性的影響。主要結(jié)果如下:
  (1)田間填埋培養(yǎng)試驗(yàn)探究了秸稈還田對石灰性土壤DTPA-Zn含量及外源Zn老化的影響。結(jié)果表明,單獨(dú)秸稈還田對石灰性土壤有效Zn含量(DTPA-Zn)及土壤Zn各形態(tài)組分沒有產(chǎn)生顯著影響,而單獨(dú)施Zn顯著提高土壤DTPA-Zn及各組分Zn含量,其中松結(jié)有機(jī)態(tài)Zn(Lom-Zn)含量提高了近4倍。與

5、單施Zn肥相比,盡管秸稈還田與Zn肥配施對土壤DTPA-Zn、各形態(tài)Zn及外源Zn肥無效化比率的影響不顯著,但通過微孔擴(kuò)散模型計(jì)算發(fā)現(xiàn)秸稈還田與Zn肥配顯著提高了土壤Zn的表觀擴(kuò)散系數(shù)和老化速率。
  (2)半擴(kuò)散池室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究了秸稈還田和外源施Zn對石灰性土壤Zn擴(kuò)散遷移的影響。結(jié)果表明,單獨(dú)秸稈還田不會對石灰性土壤DTPA-Zn擴(kuò)散遷移產(chǎn)生影響。雖然單施Zn肥顯著提高了土壤DTPA-Zn含量及DTPA-Zn的擴(kuò)散遷移能力,

6、但在培養(yǎng)45d里土壤DTPA-Zn主要被限制在離施肥區(qū)15mm以內(nèi),而且整個裝置中外源Zn的DTPA-Zn回收率也不足40%。當(dāng)秸稈還田和Zn配施時,培養(yǎng)45d土壤DTPA-Zn的最遠(yuǎn)擴(kuò)散距離可達(dá)20mm,而且整個裝置外源Zn肥的DTPA-Zn回收率提高到了45%。此外,對Lom-Zn進(jìn)行分組發(fā)現(xiàn),秸稈還田配施Zn肥較單獨(dú)施Zn顯著增加了有效性較高的富里酸結(jié)合態(tài)Zn組分的含量,這可能是導(dǎo)致土壤DTPA-Zn擴(kuò)散遷移能力和外源Zn肥DTP

7、A-Zn回收率提升的主要原因。
  (3)室內(nèi)模擬試驗(yàn)評價了不同有機(jī)質(zhì)含量的石灰性土壤上外源Zn有效性及形態(tài)轉(zhuǎn)化對秸稈還田的響應(yīng)。結(jié)果表明,375℃高溫處理是一種有效的移除石灰性土壤有機(jī)質(zhì),但不會對其他土壤性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響的方法。有機(jī)質(zhì)移除75%以后,土壤DTPA-Zn含量隨著Lom-Zn含量的減小而顯著降低,表明石灰性土壤原有有機(jī)質(zhì)決定著石灰性土壤有效Zn含量的高低。外源施Zn顯著的提高土壤DTPA-Zn、Lom-Zn含量及土壤

8、Zn轉(zhuǎn)移因子,但隨著時間推移提升效果均逐漸降低,這是由于施入石灰性土壤(特別是有機(jī)質(zhì)含量相對較低的土壤)的外源Zn隨著時間推移逐漸被碳酸鹽礦物和粘土礦物(蒙脫石)吸附固定進(jìn)而轉(zhuǎn)化為無效態(tài)Zn。此外,在土施Zn條件下,秸稈還田顯著提高了土壤Zn轉(zhuǎn)移因子,降低了Zn分配指數(shù),表明秸稈還田促進(jìn)了土壤無效態(tài)Zn向有效態(tài)Zn組分的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而極大地抑制了石灰性土壤上外源Zn的無效化過程,這種抑制效果在有機(jī)質(zhì)含量相對較高的土壤上表現(xiàn)更為明顯。

9、  (4)田間填埋培養(yǎng)試驗(yàn)評價了不同有機(jī)物料對于石灰性土壤外源Zn有效性及形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響。結(jié)果表明,在土施Zn肥的條件下,外源有機(jī)物料添加均可以有效的提高石灰性土壤DTPA-Zn、Lom-Zn含量及土壤Zn轉(zhuǎn)移因子,降低土壤Zn分配指數(shù),而且各有機(jī)物料表現(xiàn)為雞糞>玉米秸稈=生物菌肥>黃腐酸。盡管雞糞和生物菌肥改善石灰性土壤外源Zn有效性效果較好,但是綜合考慮環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益,農(nóng)作物秸稈配合土施Zn肥仍是提高潛在缺Zn石灰性土壤Zn有效性的

10、最佳選擇。
  (5)兩年的冬小麥田間試驗(yàn)研究了秸稈還田和外源施Zn對石灰性土壤Zn有效性及冬小麥Zn吸收的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,單獨(dú)秸稈還田沒有對土壤有效Zn、各形態(tài)Zn含量及小麥Zn吸收量產(chǎn)生影響。單施Zn肥土壤DTPA-Zn、Lom-Zn含量及Zn轉(zhuǎn)移因子均提高1倍以上,但小麥Zn攜出量僅提高了5%,而且Zn肥當(dāng)季利用率及DTPA-Zn轉(zhuǎn)化率分別低于0.1%和20%。秸稈與Zn肥配施土壤DTPA-Zn、Lom-Zn含量及Zn轉(zhuǎn)

11、移因子與單施Zn結(jié)果相似,但小麥Zn攜出量卻提高了10%,Zn肥的利用率也提高至0.15%。此外,相關(guān)分析表明,土壤DTPA-Zn、Lom-Zn含量及Zn轉(zhuǎn)移因子均與小麥Zn攜出量及各部分Zn含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。由此可知,除土壤DTPA-Zn含量外,Lom-Zn含量和土壤Zn轉(zhuǎn)移因子也可以作為評價石灰性土壤Zn有效性高低的指標(biāo)。
  (6)通過對兩季田間試驗(yàn)冬小麥籽粒Zn營養(yǎng)品質(zhì)的分析發(fā)現(xiàn),單獨(dú)秸稈還田并沒有對小麥籽粒Zn含量及

12、其生物有效性產(chǎn)生影響。單施Zn肥和秸稈還田配施Zn肥均顯著提高冬小麥籽粒Zn含量,其中秸稈還田配施Zn處理小麥籽粒Zn含量最高可達(dá)39.5mg kg-1。采用植酸/Zn摩爾比和人體Zn吸收量(TAZ)對小麥籽粒Zn生物有效性進(jìn)行評價發(fā)現(xiàn),秸稈還田配施Zn肥對冬小麥籽粒植酸/Zn摩爾比的降幅最大,對小麥籽粒TAZ的提高效果最好。此外,對小麥籽粒Fe和Mn分析表明,秸稈還田配施Zn肥在改善小麥籽粒Zn營養(yǎng)品質(zhì)的同時并不會對小麥籽粒Fe和Mn

13、含量及其生物有效性產(chǎn)生影響。
  綜上所述,本研究可得到如下結(jié)論:(1)秸稈還田配合土施Zn肥在改善石灰性土壤有效Zn含量的同時,也顯著的提高有效Zn在土壤中的擴(kuò)散遷移能力;(2)土壤原有有機(jī)質(zhì)決定著石灰性土壤DTPA-Zn含量的高低,而外源有機(jī)物料(包括作物秸稈)可以通過抑制石灰性土壤對外源Zn的吸附固定,從而提高石灰性土壤外源Zn肥的有效性;(3)秸稈還田配合土施Zn肥可以顯著地提高石灰性土壤上冬小麥對Zn的吸收和籽粒Zn含量

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