生物炭对镉污染土壤的钝化修复效应研究

发布时间：2020-05-07 13:44

【摘要】：生物炭(Biochar)是动植物生物质及相关材料在缺氧、高温下加热分解产生的,常被用作化学钝化剂。为了探讨生物炭对于土壤镉污染的钝化和改良效应,以及生物炭对帮助植物对抗镉胁迫的作用机制。本文以“粤桑11号”桑树为研究材料,通过盆栽试验,设置了CK(不施镉)、C1(1mg/kg)、C2(5mg/kg)、C3(10mg/kg)、C4(50mg/kg)五个镉处理,以及0%、1%、2%三个生物炭用量,研究了生物炭对镉污染下土壤肥力和植物的影响。主要结果如下:⑴施用生物炭显著地提高了土壤有机质含量,提高了土壤有效磷、速效钾含量,降低了土壤磷含量,对碱解氮、阳离子交换量、全氮、全钾、交换性Ca、Mg的影响都不显著。生物炭0%、1%、2%处理下pH值的平均值分别为8.086、8.253、8.103,整体上生物炭提高了土壤pH值,也增加了速效养分含量。⑵在生物炭用量为2%时,土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性得到显著提高。生物炭用量对蔗糖酶活性影响不显著,但是施用生物炭的处理常常蔗糖酶活性升高。生物炭在施用量2%时对土壤过氧化氢酶活性的增加作用显著。2%生物炭用量下与0%、1%都表现差异显著,分别高出173.350%、391.786%。⑶当生物炭添加量为1%、2%时,土壤有效态镉含量都显著低于0%对照组。在C1处理时,生物炭的施用对土壤有效态镉含量的影响不显著。在C2、C3、C4处理时,生物炭处理的土壤有效态镉含量显著低于对照。同时2%生物炭处理后土壤有效态镉含量最低。⑷桑的各部分的镉含量总体表现为:根全株茎叶。在CK镉浓度下,生物炭处理对桑的各部分镉含量的作用不显著;在C2、C4处理时,1%、2%生物炭用量处理下各部分的镉含量显著降低。施用生物炭在镉处于较高浓度时(≥5mg/kg)有效降低了桑根、茎、叶部分的镉含量和桑整株的镉吸附量。⑸整体上看来,生物炭对桑苗体内叶-根和茎-根的的转运的影响均不显著。⑹1%、2%生物炭处理都增加了地上、地下生物量的比值。生物炭添加后,在CK、C1、C2、C3处理时地上、地下生物量差异不显著;在C4处理时,各生物炭添加量都提高了桑的地上、地下生物量,其中2%生物炭处理的生物量增加量大于1%处理。⑺冬季落叶前后株高动态差异不大,表现出低浓度镉促进植物生长,随镉浓度增加出现株高下降的现象。桑的株高、基径在生物炭不同用量的处理间都表现差异不显著。整体上,在C1、C2、C4镉处理时,添加生物炭的处理对桑的株高生长修复效果较好,株高得到改善。生物炭处理在C2、C3、C4浓度时对基径的生长修复效果更好。⑻生物炭处理增加了叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量。高浓度镉处理提高了根、叶MDA含量,在添加生物炭后根MDA含量下降,叶MDA含量增加但不显著。生物炭在2%水平时,根MDA含量最低。生物炭对于农林业的土壤镉污染防治有积极作用,能在一定程度上钝化和改良镉污染土壤,同时能帮助桑树缓解镉胁迫的危害。
【图文】：

技术路线图,生物炭,镉污染,生态修复

1.4 技术路线图 1 为试验的技术路线图：生物炭Biochar生物炭的生态修复效应桑的生长状况、耐性指不同程度镉污染条件下研究生物炭对镉污染紫水平镉炭生物量添加
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X53

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