小麦秸秆生物质炭对旱地土壤铅镉有效性及小麦、玉米吸收的影响.pdf

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1、2017,36(6):1133-1140农业环境科学学报2017年6月JournalofAgro-EnvironmentScience左静,陈德,郭虎,等.小麦秸秆生物质炭对旱地土壤铅镉有效性及小麦、玉米吸收的影响[J].农业环境科学学报,2017,36(6):1133-1140.ZUOJing,CHENDe,GUOHu,etal.EffectsofbiocharonCdPbavailabilityanduptakebymaizeandwheatinuplandsoil[J].JournalofAgro-EnvironmentScience,2017,36(6):1133-1140.小麦秸秆生

2、物质炭对旱地土壤铅镉有效性及小麦、玉米吸收的影响*左静,陈德,郭虎,王静波,隋凤凤,李恋卿,潘根兴,张旭辉(南京农业大学农业资源与生态环境研究所,南京210095)摘要:采用高(40t·hm-2)、低(20t·hm-2)两个不同施用量将小麦秸秆生物质炭施用到小麦-玉米轮作模式下的碱性旱地土壤,分析生物质炭对Pb、Cd污染土壤中小麦、玉米籽粒Pb、Cd的富集以及土壤Pb、Cd的生物有效性的影响。结果表明:旱地土壤中,小麦秸秆生物质炭在小麦、玉米两季均能有效提高土壤有机碳含量,两季最高增加量分别是对照的2.4倍和2.8倍;同时显著降低土壤CaCl2-Pb和CaCl2-Cd的含量,最大降幅分别达到5

3、3%和50%,进一步表现为小麦籽粒Pb、Cd含量的显著降低,降幅最高分别为43%和21%,但小麦籽粒Pb、Cd含量仍高于现行国家标准(Cd<0.1mg·kg-1,Pb<0.2mg·kg-1),而对玉米籽粒Pb、Cd含量无显著影响。在对污染水平及施炭量的多因素方差分析中发现,20t·hm-2的施炭量可在短期内达到修复目的,而40t·hm-2施炭量的治理效果可至少维持两个生长季。因此,小麦秸秆生物质炭对碱性旱地土壤Pb、Cd污染的修复,主要是通过提高土壤有机碳含量以及生物质炭丰富的官能团对土壤Pb、Cd的吸附螯合及络合作用来降低土壤Pb、Cd的生物有效性,从而降低小麦籽粒的Pb、Cd富集,并且其持

4、效性在一定生物质炭施用范围内随施用量的增加而延长。关键词:生物质炭;重金属;碱性旱地土壤;小麦玉米轮作中图分类号:X712文献标志码:A文章编号:1672-2043(2017)06-1133-08doi:10.11654/jaes.2016-1655EffectsofbiocharonCdPbavailabilityanduptakebymaizeandwheatinuplandsoilZUOJing,CHENDe,GUOHu,WANGJing-bo,SUIFeng-feng,LILian-qing*,PANGen-xing,ZHANGXu-hui(InstituteofResource,Ec

5、osystemandEnvironmentofAgriculture,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)Abstract:Afieldstudywasconductedbyapplyingwheatstrawbiocharwiththehigh(40t·hm-2)andlow(20t·hm-2)applicationratesinawheat-maizerotationuplandfield.Theindicatorsrelatedtoheavymetalpollution,includingtheavailableconcen

6、trationsofPb,Cdinsoilandtheuptakeamountingrainofwheatandmaize,weredeterminedandanalyzedaftertwogrowingseasons.Theresultsshowedthat,com-paredtonobiocharamendment,wheatstrawbiocharapplicationsignificantlyincreasedsoilorganicmatter(SOM)by2.4and2.8times.ThehighestdecreaseratesofavailableCd,Pbbeing53%and

7、50%wereobservedintheformofCaCl2-CdandCaCl2-Pb,respectively.Thecon-centrationsofPbandCdinwheatgrainwerealsosignificantlyreduced,andthedecreaserateswereashighas43%and21%respectively.However,thePbandCdco

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