玉米籽粒富集土壤中典型重金屬預(yù)測(cè)模型的建立及種間外推.pdf

1、隨著工農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展,工業(yè)“三廢”、城市垃圾的不合理排放、農(nóng)藥、施肥和灌溉的不合理,以及城市污泥的大量使用。全球農(nóng)業(yè)土壤中重金屬含量呈急劇增加之勢(shì),由此造成土壤生產(chǎn)力下降,農(nóng)產(chǎn)品污染與生態(tài)環(huán)境破壞等嚴(yán)重問題,己成為阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)和高效發(fā)展的主要因素之一。鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、汞(Hg)對(duì)植物和動(dòng)物均屬于高毒性重金屬。目前,這些重金屬在農(nóng)業(yè)土壤中從土壤到作物的轉(zhuǎn)移受到了廣泛的關(guān)注。
　　本研究基于覆蓋中國(guó)典型土

2、壤類型的多個(gè)土壤中外源添加重金屬(Cd、Cr、Pb、Hg)從土壤到玉米籽粒(鄭單958)中的轉(zhuǎn)移。通過多元逐步回歸的方法,建立玉米籽粒對(duì)重金屬(Cd、Cr、Pb、Hg)富集系數(shù)(BCF)和土壤 pH、有機(jī)質(zhì)(OM)含量和陽(yáng)離子交換量(CEC)之間的關(guān)系模型。另外,選取兩個(gè)以上典型土壤,探究對(duì)應(yīng)土壤條件下在不同玉米品種籽粒重金屬(Cd、Cr、Pb、Hg)富集,應(yīng)用種間外推的方法源于鄭單958的預(yù)測(cè)模型應(yīng)用到其他非模型玉米品種中。所得結(jié)論如

3、下:
　　(1)土壤pH是控制玉米籽粒吸收Cd的主要因素,土壤的pH值越低,越有利于Cd在玉米籽粒中富集,不同Cd濃度水平的土壤所獲得的預(yù)測(cè)模型間不存在顯著性差異,當(dāng)源于鄭單958的Cd預(yù)測(cè)模型通過種間外推的方法應(yīng)用到其他非模型玉米品種時(shí),預(yù)測(cè)值BCF和實(shí)測(cè)值BCF的比值均在2倍區(qū)間范圍之內(nèi)且接近1:1實(shí)線,另外,源于鄭單預(yù)測(cè)模型還能有效的減少其他非模型玉米品種實(shí)測(cè)值 BCF的種內(nèi)變異系數(shù)。
　　(2)土壤pH和OM是控制玉

4、米籽粒吸收Pb的主要因素;土壤中低的pH和OM有利于Pb在玉米籽粒中富集,不同的外源Pb濃度水平的土壤中所獲得的預(yù)測(cè)模型間不存在顯著性差異,當(dāng)源于鄭單958的 Pb預(yù)測(cè)模型通過種間外推的方法應(yīng)用到其他非模型玉米品種時(shí),預(yù)測(cè)值BCF和實(shí)測(cè)值BCF的比值均在2倍區(qū)間范圍之內(nèi)且接近1:1實(shí)線。另外,預(yù)測(cè)模型Log[BCF]=-0.098 pH-0.150 log[OM]-1.894更能有效的減少其他非模型玉米品種實(shí)測(cè)值BCF的種內(nèi)變異系數(shù)。<

5、br>　　(3)土壤pH是控制玉米籽粒吸收 Cr的主要因素,土壤的pH值越低,越有利于Cr在玉米籽粒中富集,當(dāng)源于鄭單958的Cr預(yù)測(cè)模型Log[BCF]=-0.0623 pH-1.948通過種間外推的方法應(yīng)用到其他非模型玉米品種時(shí),預(yù)測(cè)值BCF和實(shí)測(cè)值BCF的比值均在2倍區(qū)間范圍之內(nèi)且接近1:1實(shí)線。另外,源于鄭單958的預(yù)測(cè)模型還能有效的減少其他非模型玉米品種實(shí)測(cè)值BCF的種內(nèi)變異系數(shù)。
　　(4)土壤pH是控制玉米籽粒吸收H

6、g的主要因素,土壤的pH值越低,越有利于Hg在玉米籽粒中富集,當(dāng)源于鄭單958的Hg預(yù)測(cè)模型通過種間外推的方法應(yīng)用到其他非模型玉米品種時(shí),預(yù)測(cè)值BCF和實(shí)測(cè)值BCF的比值均在2倍區(qū)間范圍之內(nèi)且接近1:1實(shí)線。另外,在高濃度Hg處理下的預(yù)測(cè)模型Log[BCF]=-0.113 pH-0.745更能有效的減少其他非模型玉米品種實(shí)測(cè)值BCF的種內(nèi)變異系數(shù)。
　　(5)隨著土壤pH的增大,同一玉米品種對(duì)應(yīng)的土壤重金屬(Cd、Pb、Cr、Hg

7、)臨界濃度增大。玉米品種對(duì)重金屬的毒害的敏感程度為酸性土壤大于堿性土壤。對(duì)于Cd,農(nóng)大84為最敏感品種,良玉2為最鈍感的品種;對(duì)于Pb,京科甜183為最敏感品種,登海3號(hào)為最鈍感的品種;對(duì)于Cr,中單808為最敏感品種,長(zhǎng)玉13為最鈍感的品種;對(duì)于Hg,屯玉88為最敏感品種,川單15為最鈍感的品種。
　　研究結(jié)果表明,本研究建立的對(duì)重金屬(Cd、Cr、Pb、Hg)的在玉米籽粒中富集的預(yù)測(cè)模型能有效應(yīng)用于其他非模型玉米品種,這些模型