螯合剂和泥炭对镉污染紫花苜蓿温室气体释放的影响
本试验是在镉污染条件下，以紫花苜蓿为试验种植材料通过螯合剂和泥炭处理，通过测定生物量及温室气体排放。以期找到能够使温室气体减排的关键影响因素。通过研究几种常用螯合剂及泥炭对重金属污染土壤中生长的植物的影响，为合理施用螯合剂对农田土壤的重金属污染控制和修复治理提供科学依据。试验表明，柠檬酸和泥炭能够有效增加紫花苜蓿的生物量和温室气体CO2和N2O的排放，EDTA的本身毒性对提高生物量没有很好的效果，但EDTA与泥炭组合添加能够保持温室气体CO2和N2O排放与对照组排放水平尽量保持一致。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1试验地概况 2
1.2试验材料2
1.3试验设计与方法2
1.4试验指标与方法3
1.4.1生物量3
1.4.2温室气体（CO2、N2O）3
1.4.3土壤pH和电导率3
1．4．4土壤铵态氮和硝态氮3
1.5数据分析方法3
2结果与分析4
2.1不同处理下土壤的pH和电导率4
2.2不同处理下紫花苜蓿的生物量5
2.3不同处理CO2气体和N20气体的排放量和累积量6
2.4不同处理下土壤的铵态氮和硝态氮...8
3讨论 8
3.1螯合剂和泥炭对镉污染土壤的pH值和电导率的影响8
3.2螯合剂和泥炭对镉污染下紫花苜蓿生物量的影响8
3.3对温室气体CO2及N2O排放量的影响8
4结论9
致谢9
参考文献10 螯合剂和泥炭对镉污染紫花苜蓿温室气体释放的影响
引言
引言
土壤重金属污染是当前日益严重和有待解决的环境问题之一。其中，镉由于其高移动性和高毒害性尤为人们所关注，已被公认为是对人类最具威胁的主要有毒重金属之一。近年来污染土壤的植物提取修复受到广泛的重视[1]。它是利用专性植物根系吸收一种或几种污染物，特别是有毒金属，并将其转移、贮存到植物茎叶，然后收割茎叶，易地处理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
[2]。然而，重金属进入土壤后，大多数与土壤中的有机物或无机物形成不容星辰定或吸附在土壤颗粒表面而难以被植物吸收[3]。目前螯合剂修复作为一种强化植物吸收重金属的修复技术备受关注。许多高产植物需要向土壤中移动及以增加土壤溶液中重金属离子的有效浓度[4]。通过一些活化措施，可以增加土壤溶液中重金属的浓度，从而提高修复效率。螯合剂能够有效活化重金属离子从而有助于植物修复。骆永明研究发现，使用螯合剂可以明显提高土壤中Pb、Zn、Cd、Cu等的溶解度，从而大幅度增加植物茎秆叶的重金属积累量，是污染土壤的重金属含量降低[5]。螯合剂的施用可使玉米、豌豆地上部Pb含量增加[6]。沈振国等研究发现，EDTA能明显增加土壤铅的水溶性，提高油菜地上部铅含量[7]。本研究选用EDTA和柠檬酸两种常用螯合剂。泥炭作为一种有机质，能够改善不良土壤环境，增强植物生活力从而缓解螯合剂本身对植物的毒性[8]。
大气中 CO2、CH4和 N2O 是最重要的温室气体,对温室效应的贡献率近 80%[9]。据估计 , 大气中每年有 5%20% 的 CO2、15%30%的 CH4、80%90%的 N2O 来源于土壤[7],而农田土壤是温室气体的重要排放源[10]。农田生态系统是人类活动最活跃的系统,在全球变化研究中具有十分重要的地位。但上世纪中后期以来,中国土壤重金属污染曰益严重,除引发日益严峻的食物安全风险外，重金属污染对温室气体排放的影响也成为日益关注的热点。重金属污染可能影响通过影响土壤理化性质、农作物的生长和生理过程、土壤微生物群落的组成与活性,对农田温室气体的产生和排放产生影响[11]。
在气候、植被、土壤及人为扰动下，农田土壤有机质经微生物分解为无机态的碳和氮，无机碳在好氧条件下多以 CO2形式释放进入大气，在厌氧条件下以 CH4形式排向大气。铵态氮在硝化菌作用下转化成硝态氮，硝态氮在反硝化菌作用下转换成多种状态的氮氧化合物，在硝化和反硝化过程中均可产生 N2O，全球一半以上的 N2O 来自土壤的硝化与反硝化过程。在气候、植被、土壤及农田管理措施等诸条件中, 任何一个因子的微小变化都会改变 CO2、CH4和 N2O 的产生及排放[12]。由于螯合剂具有促进植物吸收重金属离子的作用，添加螯合剂后重金属污染下温室气体排放的变化趋势会发生怎样的变化。对此的研究并不多。
在我国牧草与饲料作物中，紫花苜蓿因其产草量高、富含蛋白质、适口性好、生物固氮能力强、适应性广的特点，作为首选饲料作物大力发展[13]。本试验选用紫花苜蓿种植在镉污染的土壤中，通过添加螯合剂和泥炭处理，测定温室气体排放、土壤氮指标及土壤酶活性。以期找到能够使温室气体减排的关键影响因素。通过研究几种常用螯合剂及不同浓度处理对重金属污染植物修复的影响，为合理施用螯合剂对农田土壤的重金属污染控制和修复治理提供科学依据。
1 材料与方法
1．1 试验地概况
试验于大学牌楼试验基地温室中进行。试验地位于北纬32°33′，东经118°27′，年平均气温15.4℃，绝对最高温度43℃，绝对最低温度14℃，最热月平均温度28.1℃，最冷月平均温度2.1℃，年均降水量1106㎜，无霜期237d。紫花苜蓿种植期间保持温室内平均温度25℃，日照长度平均10h。
1．2 试验材料
1．2．1植物
紫花苜蓿（百绿公司三得利品种，带包衣，秋眠级别6级）
1．2．2添加物
EDTA、柠檬酸、泥炭、
1．2．3器皿
直径25cm左右的塑料花盆30个，盆托30个。
1．2．4基质
南京牌楼实验基地土壤
1．3 试验设计与方法
紫花苜蓿进行盆栽种植，将土壤风干过2mm筛，进行人为镉污染，浓度为12 mg/kg。试验共设置六个处理，分别为：无镉污染对照；添加EDTA （2.5g/kg）；添加柠檬酸 （2.5g/kg）；添加泥炭（ 5%）；添加EDTA+泥炭 （2.5g/kg+5%）；添加柠檬酸+泥炭 （2.5g/kg+5%）。每个处理5个重复，共30盆。EDTA和柠檬酸出苗后添加，按照不同处理，将泥炭和土壤混合均匀装盆，每盆土壤2kg，沙1kg。2014年11月15日进行播种，每盆30粒种子，使用超纯水进行灌溉等管理方式。待植物生长出幼苗后，每盆保留长势基本一致的紫花苜蓿幼苗15株,添加EDTA及柠檬酸均为2.5g/kg），为保证效果分两次以水溶剂形式添加。约7天后螯合剂稳定下来，添加硝态氮，2015年1月3日开始，用静态暗箱气相色谱仪法对温室气体进行采气及分析测定，每个处理3次重复，共连续测定7天。
对照CK；EDTA=E；柠檬酸=N；泥炭=T；EDTA与泥炭=ET；柠檬酸与泥炭=NT。
1．4 试验指标及测定方法
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1试验地概况 2
1.2试验材料2
1.3试验设计与方法2
1.4试验指标与方法3
1.4.1生物量3
1.4.2温室气体（CO2、N2O）3
1.4.3土壤pH和电导率3
1．4．4土壤铵态氮和硝态氮3
1.5数据分析方法3
2结果与分析4
2.1不同处理下土壤的pH和电导率4
2.2不同处理下紫花苜蓿的生物量5
2.3不同处理CO2气体和N20气体的排放量和累积量6
2.4不同处理下土壤的铵态氮和硝态氮...8
3讨论 8
3.1螯合剂和泥炭对镉污染土壤的pH值和电导率的影响8
3.2螯合剂和泥炭对镉污染下紫花苜蓿生物量的影响8
3.3对温室气体CO2及N2O排放量的影响8
4结论9
致谢9
参考文献10 螯合剂和泥炭对镉污染紫花苜蓿温室气体释放的影响
引言
引言
土壤重金属污染是当前日益严重和有待解决的环境问题之一。其中，镉由于其高移动性和高毒害性尤为人们所关注，已被公认为是对人类最具威胁的主要有毒重金属之一。近年来污染土壤的植物提取修复受到广泛的重视[1]。它是利用专性植物根系吸收一种或几种污染物，特别是有毒金属，并将其转移、贮存到植物茎叶，然后收割茎叶，易地处理 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
[2]。然而，重金属进入土壤后，大多数与土壤中的有机物或无机物形成不容星辰定或吸附在土壤颗粒表面而难以被植物吸收[3]。目前螯合剂修复作为一种强化植物吸收重金属的修复技术备受关注。许多高产植物需要向土壤中移动及以增加土壤溶液中重金属离子的有效浓度[4]。通过一些活化措施，可以增加土壤溶液中重金属的浓度，从而提高修复效率。螯合剂能够有效活化重金属离子从而有助于植物修复。骆永明研究发现，使用螯合剂可以明显提高土壤中Pb、Zn、Cd、Cu等的溶解度，从而大幅度增加植物茎秆叶的重金属积累量，是污染土壤的重金属含量降低[5]。螯合剂的施用可使玉米、豌豆地上部Pb含量增加[6]。沈振国等研究发现，EDTA能明显增加土壤铅的水溶性，提高油菜地上部铅含量[7]。本研究选用EDTA和柠檬酸两种常用螯合剂。泥炭作为一种有机质，能够改善不良土壤环境，增强植物生活力从而缓解螯合剂本身对植物的毒性[8]。
大气中 CO2、CH4和 N2O 是最重要的温室气体,对温室效应的贡献率近 80%[9]。据估计 , 大气中每年有 5%20% 的 CO2、15%30%的 CH4、80%90%的 N2O 来源于土壤[7],而农田土壤是温室气体的重要排放源[10]。农田生态系统是人类活动最活跃的系统,在全球变化研究中具有十分重要的地位。但上世纪中后期以来,中国土壤重金属污染曰益严重,除引发日益严峻的食物安全风险外，重金属污染对温室气体排放的影响也成为日益关注的热点。重金属污染可能影响通过影响土壤理化性质、农作物的生长和生理过程、土壤微生物群落的组成与活性,对农田温室气体的产生和排放产生影响[11]。
在气候、植被、土壤及人为扰动下，农田土壤有机质经微生物分解为无机态的碳和氮，无机碳在好氧条件下多以 CO2形式释放进入大气，在厌氧条件下以 CH4形式排向大气。铵态氮在硝化菌作用下转化成硝态氮，硝态氮在反硝化菌作用下转换成多种状态的氮氧化合物，在硝化和反硝化过程中均可产生 N2O，全球一半以上的 N2O 来自土壤的硝化与反硝化过程。在气候、植被、土壤及农田管理措施等诸条件中, 任何一个因子的微小变化都会改变 CO2、CH4和 N2O 的产生及排放[12]。由于螯合剂具有促进植物吸收重金属离子的作用，添加螯合剂后重金属污染下温室气体排放的变化趋势会发生怎样的变化。对此的研究并不多。
在我国牧草与饲料作物中，紫花苜蓿因其产草量高、富含蛋白质、适口性好、生物固氮能力强、适应性广的特点，作为首选饲料作物大力发展[13]。本试验选用紫花苜蓿种植在镉污染的土壤中，通过添加螯合剂和泥炭处理，测定温室气体排放、土壤氮指标及土壤酶活性。以期找到能够使温室气体减排的关键影响因素。通过研究几种常用螯合剂及不同浓度处理对重金属污染植物修复的影响，为合理施用螯合剂对农田土壤的重金属污染控制和修复治理提供科学依据。
1 材料与方法
1．1 试验地概况
试验于大学牌楼试验基地温室中进行。试验地位于北纬32°33′，东经118°27′，年平均气温15.4℃，绝对最高温度43℃，绝对最低温度14℃，最热月平均温度28.1℃，最冷月平均温度2.1℃，年均降水量1106㎜，无霜期237d。紫花苜蓿种植期间保持温室内平均温度25℃，日照长度平均10h。
1．2 试验材料
1．2．1植物
紫花苜蓿（百绿公司三得利品种，带包衣，秋眠级别6级）
1．2．2添加物
EDTA、柠檬酸、泥炭、
1．2．3器皿
直径25cm左右的塑料花盆30个，盆托30个。
1．2．4基质
南京牌楼实验基地土壤
1．3 试验设计与方法
紫花苜蓿进行盆栽种植，将土壤风干过2mm筛，进行人为镉污染，浓度为12 mg/kg。试验共设置六个处理，分别为：无镉污染对照；添加EDTA （2.5g/kg）；添加柠檬酸 （2.5g/kg）；添加泥炭（ 5%）；添加EDTA+泥炭 （2.5g/kg+5%）；添加柠檬酸+泥炭 （2.5g/kg+5%）。每个处理5个重复，共30盆。EDTA和柠檬酸出苗后添加，按照不同处理，将泥炭和土壤混合均匀装盆，每盆土壤2kg，沙1kg。2014年11月15日进行播种，每盆30粒种子，使用超纯水进行灌溉等管理方式。待植物生长出幼苗后，每盆保留长势基本一致的紫花苜蓿幼苗15株,添加EDTA及柠檬酸均为2.5g/kg），为保证效果分两次以水溶剂形式添加。约7天后螯合剂稳定下来，添加硝态氮，2015年1月3日开始，用静态暗箱气相色谱仪法对温室气体进行采气及分析测定，每个处理3次重复，共连续测定7天。
对照CK；EDTA=E；柠檬酸=N；泥炭=T；EDTA与泥炭=ET；柠檬酸与泥炭=NT。
1．4 试验指标及测定方法
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