蚯蚓对土壤铁和柑橘生长的影响

论文摘要

果树缺铁失绿症这一世界性的世纪难题，是人们一直以来关注的问题。为了寻找一条有效而经济的矫正果树缺铁失绿症的途径，研究者进行了大量的研究工作，但到目前为止仍没有一个得到广泛认可的有效方法。本文以蚯蚓为铁的生物转化器，利用蚯蚓转化有机物料中的铁并传递给果树根系，研究了穴施牛粪并接种蚯蚓后柑橘根系生长，吸收累积铁、氮、磷和钾，叶片全铁、活性铁、氮、磷、钾和叶绿素含量变化的情况；探索了蚯蚓对有机物料中铁的富集和转化情况以及对红壤和碱性土壤铁有效性的影响；进一步研究了施用蚯蚓粪和石灰对柑橘根系生长和吸收铁的影响，试图探索蚯蚓的引入对土壤铁及植物各相关指标的影响。为蚯蚓在果树铁素营养问题上的应用提供参考依据。结果表明：1．穴施牛粪并接种蚯蚓很好的诱导了植物根系的生长，其诱导的根量比牛粪基质和园土分别高出100.62％和126.27％；根系吸收和累积较多量的铁、氮、磷和钾元素，分别比园土中的根系高出21.13％、35.44％、76.31％和35.37％；2．穴施牛粪并接种蚯蚓明显提高了植株叶片的氮、磷、钾营养水平和叶绿素含量，对植株叶片全铁和活性铁含量影响不大，其在改善植株矿质营养状况方面优于单施牛粪处理和根系输液处理。根系输液处理能在短时间内明显增加植株叶片全铁含量，活性铁含量也有所增加，但随着时间的推移其表现不稳定。从长远看，穴施牛粪处理能较稳定提高植株叶片的铁含量水平。3．蚯蚓对有机物料中的铁具有富集和转化作用，在有机物料中施入不同形态和浓度的铁，经蚯蚓吞食转化成蚯蚓粪后，基质的有效铁含量随着所处理的铁浓度升高而显著升高；同时高浓度的铁对蚯蚓的活性产生抑制作用，随着铁浓度的升高其抑制性变强，FeCl3处理对蚯蚓的抑制作用强于FeSO4处理。在高铁含量环境中，蚯蚓体富集大量的铁，随着处理的铁浓度增加蚯蚓体对铁的富集有增加的趋势，以FeCl3处理时蚯蚓体的铁含量增加的幅度较大，当铁溶液升高到一定程度时，蚯蚓体吸收累积的铁量增加的幅度减小。4．覆盖秸秆并接种蚯蚓，秸秆转化为蚯蚓粪后，其覆盖下的土壤有机质含量明显增加，pH值升高，一定程度上降低了红壤中有效铁含量。用铁溶液处理秸秆并经蚯蚓粪化后，使其覆盖下的土壤pH值降低，有效铁含量明显增高。不同形态和浓度的铁溶液处理秸秆并接种蚯蚓后，都显著提高了0-5cm土层有效铁的含量，对5-10cm土层有效铁含量也有所增加，但增加的幅度不大，对10-15cm土层则影响较小。5．在不同碱性强度的碱性土壤中施用牛粪并接种蚯蚓，明显提高了土壤有机质含量，一定程度上降低土壤中的pH值，土壤容重和HCO3-含量有所降低，在改善土壤环境的同时也提高土壤中铁的有效性。随着土壤碱性增强，牛粪覆盖并接种蚯蚓处理对有效铁增加的幅度有上升的趋势。土壤中的pH值和HCO3-含量与土壤有效铁含量呈现极显著的负相关。6．在酸性红壤中施用蚯蚓粪后土壤pH值有所升高，土壤有机质含量明显增加，土壤有效铁含量略有降低，同时诱导出大量的新根。其对根系的促进效应与蚯蚓粪施用量有关，本试验以40％蚯蚓粪处理诱导的鲜根量最高，比60％蚯蚓粪处理组的鲜根量稍高但差异不显著。随着土壤中蚯蚓粪浓度的增加，根系吸收累积的铁明显增加，根系活力也明显增强。7．红壤中施用石灰后土壤pH值、HCO3-含量显著升高，土壤中有效铁含量随着石灰施用量的增加而明显减少，新根吸收累积的铁量也明显减小。8．红壤中施用石灰可促进植物根系的生长，其促进效应和石灰施用量有关，本试验以6g／kg石灰处理组诱导的新根量最多。施用石灰也提高了柑橘的根系活力，不同浓度石灰处理间柑橘根系活力差异较大，以6g／kg处理组的根系活力最高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1.文献综述
• 1.1 植物的铁素营养
• 1.2 土壤中的铁和铁素营养
• 1.3 植物缺铁和铁毒害症状
• 1.4 果树缺铁失绿的矫正途径
• 1.5 蚯蚓对铁的作用及机理
• 2.研究的主要内容
• 3.研究目的和意义
• 第一章 材料与方法
• 1.1 蚯蚓对柑橘生长和吸收铁的影响
• 1.1.1 试验材料
• 1.1.2 试验设计与处理
• 1.1.3 样品采集、处理及分析方法
• 1.2 蚯蚓对有机物料中铁的富集和转化
• 1.2.1 试验材料
• 1.2.2 试验设计与处理
• 1.2.3 样品采集、处理及分析测定方法
• 1.3 蚯蚓对红壤中铁有效性的影响
• 1.3.1 试验材料
• 1.3.2 试验设计与处理
• 1.3.3 样品采集、处理及分析测定方法
• 1.4 蚯蚓对石灰性土壤中铁有效性的影响
• 1.4.1 试验材料
• 1.4.2 试验设计与处理
• 1.4.3 样品采集、处理及分析测定方法
• 1.5 蚯蚓粪对柑橘根系生长和吸收铁的影响
• 1.5.1 试验材料
• 1.5.2 试验设计与处理
• 1.5.3 样品采集、处理及分析测定方法
• 1.6 石灰对柑橘根系生长和吸收铁的影响
• 1.6.1 试验材料
• 1.6.2 试验设计与处理
• 1.6.3 样品采集、处理及分析测定方法
• 第二章 结果与分析
• 2.1 蚯蚓对柑橘生长和吸收铁的影响
• 2.1.1 不同处理叶片全铁含量变化动态
• 2.1.2 不同处理叶片活性铁含量变化动态
• 2.1.3 不同处理叶片氮含量变化动态
• 2.1.4 不同处理叶片磷含量变化动态
• 2.1.5 不同处理叶片钾含量变化动态
• 2.1.6 不同处理叶片叶绿素a含量变化动态
• 2.1.7 不同处理叶片叶绿素b含量变化动态
• 2.1.8 不同处理叶片总叶绿素含量变化动态
• 2.1.9 不同处理对根系生长的影响
• 2.1.10 不同处理对根系铁和其它矿质元素含量的影响
• 2.2 蚯蚓对有机物料中铁的富集和转化
• 2.2.1 不同处理对基质pH值的影响
• 2.2.2 不同处理对基质有效铁含量的影响
• 2.2.3 不同处理对基质全铁含量的影响
• 2.2.4 蚯蚓对有机物料的转化及受铁的胁迫
• 2.2.5 不同处理对蚯蚓体含铁量的影响
• 2.3 蚯蚓对红壤中铁有效性的影响
• 2.3.1 不同处理对土壤pH值的影响
• 2.3.2 不同处理对土壤有机质含量的影响
• 2.3.3 不同处理对土壤有效铁含量的影响
• 2.3.4 不同处理对土壤全铁含量的影响
• 2.4 蚯蚓对石灰土壤中铁有效性的影响
• 2.4.1 不同处理对土壤pH值的影响
• 3^-含量的影响'>2.4.2 不同处理对土壤HCO₃^-含量的影响
• 2.4.3 不同处理对土壤有机质含量的影响
• 2.4.4 不同处理对土壤有效铁含量的影响
• 2.4.5 土壤因子和土壤铁有效性的相关性分析
• 2.4.6 不同处理对土壤容重的影响
• 2.5 蚯蚓粪对柑橘根系生长和吸收铁影响
• 2.5.1 不同处理对土壤pH值的影响
• 2.5.2 不同处理对土壤有机质的影响
• 2.5.3 不同处理对土壤有效铁的影响
• 2.5.4 不同处理对根系生长的影响
• 2.5.5 不同处理对根系活力和根系吸收铁的影响
• 2.6 石灰对柑橘根系生长和吸收铁的影响
• 2.6.1 不同处理对土壤pH值的影响
• 3^-含量的影响'>2.6.2 不同处理对土壤HCO₃^-含量的影响
• 2.6.3 不同处理对土壤有效铁含量的影响
• 2.6.4 不同处理对根系鲜重的影响
• 2.6.5 不同处理对根系吸收铁的影响
• 2.6.6 不同处理对植物根系活力的影响
• 第三章 讨论
• 3.1 蚯蚓对柑橘生长和吸收铁的影响
• 3.2 蚯蚓对有机物料中铁的富集和转化
• 3.3 蚯蚓对红壤中铁有效性的影响
• 3.4 蚯蚓对石灰性土壤中铁有效性的影响
• 3.5 蚯蚓粪对柑橘根系生长和吸收铁影响
• 3.6 石灰对柑橘根系生长和吸收铁的影响
• 第四章 结论
• 4.1 蚯蚓对柑橘生长和吸收铁的影响
• 4.2 蚯蚓对有机物料中铁的富集和转化
• 4.3 蚯蚓对红壤中铁有效性的影响
• 4.4 蚯蚓对石灰性土壤中铁有效性的影响
• 4.5 蚯蚓粪对柑橘根系生长和吸收铁影响
• 4.6 石灰对柑橘根系生长和吸收铁的影响
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况