水稻硅积累与植硅体碳汇的硅营养调控

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1、分类号＾密级公开ＵＤＣＷ硕±学位论文水稻睡积累与植哇体碳汇的唾营养调控作者姓名：郭风山指导教师；宋賊亮副教授学科专业名称：农业资源与环境±壤碳汇与全球气候变化研究方向：所在学晓：环境与资源学院论文提巧日期：２０１５年６月９日浙江农袜大学二０—五年六月九日ZhejiangA&FUniversityDissertationfortheDegreeofMasterRegulationofsiliconnutritiononsiliconaccumulationandphyt

2、olithcarbonsequestrationinriceCandidate:GUOFeng-shanAdviser:SONGZhao-liang,AssociateprofessorSpecialty:AgriculturalResourcesandEnvironmentDateofSubmission:June9,2015ZhejiangA&FUniversityLin’an,zhejiangprovince,P.R.ChinaJune,2015独軸性声明＂本人声明，所呈交的学位论文，摆受国家自然科学基金项日壤中植巧体

3、的地球化学＂稳定性及碳汇潜力硏究的资助，在指导教师指导Ｔｉ迴过我的努力取得的成果．并置是白己撰写的。尽我所知■賦了文中作了标注和致谢中已经作了普谢的地方外不包舍其，论文中＂＾他人发表或撰１过的硏究成果，也不包當化挪江农林乂学或其他教育机构获得学位或证巧而巧用过的材料一。与我同对本硏究做出贡献的同志都在论文中作了明确的说明巧表示了谢，恵。如被查有严重侵犯他人知识产权的竹为，由本人承担应有的责任。／学恆论文作者架華避名％胃、日期：兴化Ｘ巧扣Ａ申论文使用授权的说明本人完全了解本校有关保留、化用学位惟文的

4、规定，即学校有权送交论文的复印件，化＾许论丈被査闽和借阅：学校可臥公布论文的全部或部分内容Ｉ可以采用影巧、缩印或其他复制手段保巧论文。保密，在年盾解密可适用本授权书。□＾不保密，本学位论文属于不保密。ｓ／＂＂Ｃ墙在方框内打Ｖ）学位论文作者架笔签名；日期：Ｗ身／巧相指导教师架笔盤名：糸日期：破摘要摘要植硅体碳(phytolith-occluded-carbon，PhytOC),是包裹在植物植硅体中的一部分有机碳，植物残体分解后，随植硅体一起被释放到土壤中，成为土壤有机碳库的重要组成部分。由于植硅

5、体具有较高的抗分解性，植硅体碳可以长时间的保存在土壤中，稳定土壤碳汇量的15%~37%可能来自于植硅体碳的贡献。植硅体碳汇是一种有效的长期生物固碳机制。水稻是非常重要的粮食作物，具有较高的硅素富集能力，并且植硅体碳汇潜力巨大。了解水稻生态系统植硅体碳汇的调控机制非常有意义。本研究选择施用硅肥（岩粉和硅-磷肥）后的盆栽试验水稻为研究对象。利用偏硼酸锂熔融法、微波消解法和Walkley-Black消解法，测试和分析水稻中硅素（SiO2）含量、植硅体以及植硅体碳含量的变化特征，探索水稻生态系统硅储量及碳汇潜力对硅肥施用的响应，为农业生

6、态系统硅素循环以及植硅体碳汇的调控机制研究提供科学参考。(1)对不同硅肥（岩粉）施用水平下水稻硅素(SiO2)含量的研究发现，硅肥-1（岩粉）施加显著地增加了水稻各器官的硅素(SiO2)含量（6.97~47.28mgg），-1其中余叶的硅素含量显著高于其它器官（33.48~47.28mgg）。各器官硅素含量总变化趋势为：余叶>剑叶>鞘>茎。随着岩粉施加量的增加，水稻各器官的硅素积累通量相对于对照处理（CK）都有显著的增长（P<0.05），其分布趋势如下：-1-1-1-1鞘（313.99~557.32kghaa）>余叶（197.9

7、9~405.89kghaa）>剑叶-1-1-1-1(136.21~302.73kghaa)>茎（105.09~320.45kghaa）。-1其中，施肥处理CK-4（60gkg）对各器官的硅素积累量的增加效果最明显。如果在土壤有效硅含量比较低的地区种植富硅能力较强的植物（如水稻）时，施加适量的硅肥（如岩石粉）可以获得经济效益与环境效益双赢的局面。(2)对施用玄武岩粉（岩粉）水稻的植硅体和植硅体碳含量的研究发现，水稻各器官的植硅体及植硅体碳含量（除余叶）在岩粉施加条件下有着显著地的提高。并且岩粉的施加也提高了水稻各器官的植硅体碳产生

8、通量，变化范围在0.005-1-1-1-1tCO2haa~0.041tCO2haa之间，鞘部的植硅体碳产生通量最高。更有意义的是，岩粉修复可以对农作物的植硅体碳汇量产生150%的增长率。如果全球1.55I摘要8×10ha的水稻具有与本研究中相似的植硅体碳产生通量