生物炭和菌肥对土壤镉形态和棉花镉吸收的影响

作者：钟明涛; 李维弟; 朱永琪; 王金刚; 田甜; 王海江^*

来源：土壤通报, 2022, 53(05): 1172-1181.

DOI：10.19336/j.cnki.trtb.2021102602

• 生物炭
• 菌肥
• 石灰性土壤
• 镉污染
• 棉花

【目的】为了明确生物炭和菌肥修复石灰性土壤镉(Cd)污染的效果，探寻适宜石灰性土壤重金属Cd修复技术。【方法】采用盆栽的试验方法，研究施用3%的生物炭(B3)和1.5%的菌肥(M1.5)对不同外源Cd浓度(0、1、2、4 mg kg-1)石灰性土壤的pH值、Cd形态分布、酶活性以及棉花各器官Cd含量的影响。【结果】结果表明，生物炭和菌肥均能显著提高土壤的p H，但随着培养时间的延续添加改良剂处理的土壤的pH值呈现出下降的趋势：生物炭和菌肥的施用均能降低土壤可交换态Cd比例，提高土壤残渣态Cd比例，与对照相比，生物炭和菌肥处理下可交换态Cd的含量分别下降了18.42%～48.46%和15.21%～50.19%。生物炭和菌肥的添加显著提高土壤酶活性，其中蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的最大增幅分别为89.1%、140.1%、39.7%和38.1%，菌肥处理总体优于生物炭处理。生物炭和菌肥的施用降低了植株各器官Cd含量，其中生物炭处理各器官中Cd含量最大降幅为34.0%，菌肥处理下最大降幅为39.5%。相关性和主成分结果表明，可交换态Cd与土壤酶活性呈显著负相关(P <0.05)，与植株根、茎和叶Cd含量呈现出显著的正相关(P <0.05)。【结论】生物炭和菌肥作为土壤重金属钝化剂能够通过影响Cd的形态分布，从而缓解Cd对土壤酶活性的影响，降低棉花对Cd的吸收。总体来看，施加1.5%菌肥较3%生物炭在石灰性土壤Cd污染修复的效果更优。

• 单位
  石河子大学