菌糠生物炭对土壤铅镉形态及甜菜生长的影响

摘要：

[目的]制备菌糠生物炭钝化剂,为菌糠资源化利用及重金属污染土壤的修复研究提供新思路.[方法]选用来源丰富的灵芝、平菇与绣球菌糠作为生物质原料,在500℃限氧热解条件下分别制备3种生物炭(GSBC、PSBC与SCBC),并使用元素分析、BET、SEM、XRD、FTIR等现代化技术对菌糠生物炭进行表征.采用盆栽试验(2.5 kg干土),研究了不同菌糠生物炭的添加(质量比为1.5％)对土壤Pb、Cd形态分布、甜菜生理特性以及甜菜各部位Pb、Cd累积的影响.[结果]500℃炭化热解制备的不同菌糠生物炭表面具有丰富的官能团和良好的介孔结构,且生物炭表面均带有大量的负电荷,芳香化程度较高.在3种菌糠生物炭中,GSBC拥有的大比表面积与良好的介孔结构可以为土壤中Pb、Cd的吸附提供更多的结合位点.不同菌糠生物炭施用后,显著提高了土壤pH值,且不同程度地降低了土壤中Pb、Cd的弱酸可提取态与可还原态含量,增加了可氧化态与残渣态的含量.与CK相比,各处理甜菜的株高、鲜重以及叶绿素含量显著增加,抗氧化酶活性显著升高.3种生物炭施用后,各处理甜菜地上部与根部Pb含量分别平均降低了43.52％与42.86％,Cd含量分别平均降低了54.48％与55.42％.[结论]不同菌糠生物炭均可促进土壤中的Pb、Cd由活性较高的形态向较稳定的形态转化,降低Pb、Cd的生物有效性,其中GSBC的钝化效果最佳.此外,3种菌糠生物炭均可促进甜菜生长,减少甜菜各部位对Pb、Cd的吸收,对缓解Pb、Cd的胁迫作用具有较好的效果.

关键词：菌糠生物炭、铅、镉、甜菜、土壤、修复

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分类号：X53(土壤污染及其防治)

资助基金：山西省高校黄土高原食用菌提质增效协同创新中心平台项目;山西省自然科学基金资助项目;山西省优秀博士来晋工作奖励基金;山西农业大学科技创新基金项目;山西省高等学校科技创新项目

在线出版日期：2021-03-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：103-112