丰城地区土壤有效硒的调控及作物富硒研究

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硒是生物正常成长的必需元素之一,人体缺硒,容易引发各种病症。摄入富硒农产品是缓解人体缺硒最直接有效的方式,农产品对土壤中硒元素的富集效果受硒生物有效性的影响。土壤硒的有效性受土壤总硒、pH、有机质等多种因素影响,而pH值的影响最为明显。酸性土壤中有效硒含量偏低,影响了硒资源的充分利用。因此,提高土壤中有效硒的含量对富硒农产品的开发具有重要意义。本文以丰城市董家镇泉南村周边富硒土壤为研究对象,分析了泉南村周边富硒土壤中总硒和有效硒含量的分布特征;通过将牛粪、钢渣和生物质炭应用于富硒土壤,并在土培实验不同时间点分别测定土壤pH值、有机质含量、CEC、有效硒和部分重金属(Cd、Cr、Pb、Zn、Cu和Ni)含量,探讨了三种改良剂对土壤硒有效度的调控效果和机理;通过小白菜盆栽实验,研究了三种改良剂对叶类蔬菜吸收硒的影响情况。本研究的主要结论如下:1、丰城市董家镇泉南村土壤总硒平均含量为0.55 mg.kg-1。有效态硒含量介于14.634.5μg.kg-1之间,平均含量为24.7μg.kg-1,占总硒的2.68%3.86%。2、土培实验结果显示:(1)牛粪、生物质炭和钢渣均可以提高土壤pH值,且土壤pH值随改良剂添加量的增加呈上升的趋势;牛粪和生物质炭对土壤有机质的改良效果较为显著,而钢渣对有机质没有影响;在三种改良剂中,仅钢渣对土壤阳离子交换量的影响最明显。(2)施加的三种改良剂中,钢渣能显著提升土壤硒的生物有效性,提升幅度为20.0%102.5%,而土壤有效硒含量与牛粪和生物质炭的添加量呈反比,降幅在8.4%25.2%之间。结果表明,钢渣比牛粪和生物质炭更适合调控研究区富硒土壤中硒的生物有效性。3、盆栽实验结果表明,牛粪和生物质炭施用于土壤后,小白菜可食用部分的硒含量随其添加量的增加而降低,降低幅度在0.5%42.6%(牛粪)和4.3%30.3%(生物质炭)之间;土壤中添加钢渣时,小白菜可食用部分硒含量与钢渣施加量呈正比,上升幅度高于39.36%。实验结果显示,钢渣添加量为0.5%和1.5%时,土壤pH值分别为5.82和7.88,而大部分植物生长的最适pH在5.07.0之间。因此,实际施加钢渣量应根据蔬菜生长环境来定。
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