| 稀土農(nóng)用是我國近二十年來發(fā)展起來的一門新興的前沿科學。稀土農(nóng)用效果已被許多試驗結(jié)果所證實，但對其增產(chǎn)、提質(zhì)的作用機理目前仍不清楚。同時，隨著稀土施用量的增加和施用面積的逐年擴大，將有更多的稀土元素進入環(huán)境，參與生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)，因此對于稀土農(nóng)用的安全性評價，成為目前稀土研究的重點之一。本研究以油菜和水稻為供試材料，通過土壤培養(yǎng)試驗和根際模擬試驗并結(jié)合室內(nèi)分析研究稀土對土壤礦質(zhì)營養(yǎng)的作用及對根際礦質(zhì)離子遷移、吸收的影響，以期從根——土系統(tǒng)出發(fā)，為稀土農(nóng)用增產(chǎn)機理和環(huán)境風險性評價提供理論參考依據(jù)。初步結(jié)果如下：1．在旱培條件下，低濃度稀土處理提高土壤有效氮含量，高濃度降低其含量，稀土處理的無效應值為505mg／kg(以ReO計)，其機制主要與稀土抑制土壤硝化作用有關(guān)；在淹水培養(yǎng)條件下，無論低濃度或高濃度稀土處理均降低土壤NH_4~+-N和水解氮含量，其機制主要與稀土抑制土壤氨化作用有關(guān)。兩種培養(yǎng)條件下，稀土處理濃度與土壤交換態(tài)稀土含量成正比，與有效磷含量、土壤pH成反比，對土壤交換態(tài)鹽基離子含量無顯著影響，但通過置換作用增加了水溶態(tài)離子，尤其是Ca~(2+)、Mg~(2+)離子的含量；第二周稀土處理增加交換態(tài)Zn含量，對交換態(tài)Fe有降低作用，旱培條件下增加交換態(tài)Mn含量，淹水條件下對其有降低作用；第八周稀土處理均提高交換態(tài)Fe、Mn、Zn含量，其機制主要與稀土降低土壤pH有關(guān)。2．根際培養(yǎng)條件下，第三周低濃度稀土處理顯著提高油菜和水稻的生物量(以干物重計)，對油菜的作用效果優(yōu)于水稻，第八周作用趨緩或不明顯。無論短期或長期內(nèi)，高濃度稀土處理均顯著地降低油菜和水稻的生物量(以干物重計)，且對水稻生長的抑制作用更為明顯。3．無論是在第三周或第八周，低濃度稀土處理均促進了油菜和水稻對氮、磷、鉀和鈣的吸收，且短期內(nèi)作用效果更明顯，同時高濃度稀土處理均顯著地抑制兩種作物對氮、磷、鉀和鈣的吸收。稀土處理對油菜和水稻根系內(nèi)微量元素Fe、Mn、Cu和Zn含量存在不同的影響，對油菜主要表現(xiàn)降低作用，僅提高銅的含量，對水稻則主要以增加為主，只有前期對鋅含量有降低作用。4．外源稀土促進了根系對稀土元素的吸收，植物體內(nèi)稀土含量與稀土處理濃度和土壤交換態(tài)稀土含量成正相關(guān)，其中土壤交換態(tài)稀土含量與植物稀土含量相關(guān)性更顯著，表明土壤交換態(tài)稀土可作為有效態(tài)成分被作物 吸收。 5 因不同處理及旱作和淹水條件的差異，作物根際離子的遷移方式有較大 不同。油菜對照和低濃度稀土處理距根表 3mm以內(nèi)離子（主要指 Ca》、 NO。W等在土壤溶液中濃度較大的離子）遷移以擴散方式為主，3mm 以外的區(qū)域則以質(zhì)流方式為主。油菜高濃度稀土處理和水稻根表都出現(xiàn) 離子的較大累積，根際離子（同上）的遷移以質(zhì)流方式為主。無論水稻 或油菜，根際HZPO4、1山“＼均以擴散方式進行遷移，且根際磷的動態(tài)符 合CCo刁巾＊x分布。總體看來，低濃度稀土處理促進了根際養(yǎng)分離子 的遷移，而高濃度處理則抑制根際養(yǎng)分離子的遷移，這與不同處理植株 對養(yǎng)分的吸收規(guī)律較為一致。 6．低濃度稀土處理對根際環(huán)境的影響與無稀土處理相似，根際PH均上升， 但高濃度稀土處理根際叩出現(xiàn)降低，油菜根際下降幅度較大，缺磷脅迫 是導致高濃度稀土處理油菜根際酸化的主要原因。 7 稀土處理使油菜根際交換態(tài)Fe、Mn、Zn累積的趨勢增強，第八周高濃 度稀土處理根際Fe、Mn、Zn的累積量遠高于對照和低濃度稀土處理， 原因主要與根際pH的降低有關(guān)。水稻根際交換態(tài)Fe、Mn、Zn的遷移 因元素和生長時期的不同而異，高濃度稀土處理根際變化與對照和低濃 度稀上處理有很大不同。 8 不同作物稀土的根際化學行為不同，同一作物稀土的根際化學行為則較 為相似。隨稀土處理濃度的加大，油菜根際稀土的累積越來越明顯，表 明稀土處理進一步抑制了稀土離子向油菜根表的遷移，水稻則相反，稀 土處理使根際稀土的虧缺趨勢越來越強，因而促進了稀土離子向水稻根 表的遷移。不同作物根系影響的距離也不等，旱作油菜根際稀土離子的 變化主要分布在距根表Zmm的距離內(nèi)，而水稻則達到6mm。 ... |
|
|
來自： 海底叢林 > 《農(nóng)化》
