生物炭基肥对水稻土中Cd、Cu、Pb和Zn的钝化效应研究

摘要

以水稻土和油麦菜为供试对象，选择水稻秸秆生物炭、桉树木屑生物炭、牛粪生物炭与钙镁磷肥进行单施与混施，通过盆栽试验研究了生物炭及炭基肥对油麦菜生长及吸收富集重金属、土壤理化性质、土壤重金属赋存形态等的影响，以期为生物炭及炭基肥在重金属污染土壤原位钝化修复技术的应用提供科学依据。
　　研究结果表明：三种生物炭及其炭基肥均能有效改善土壤物理化学性质，且能减少油麦菜各部位对 Cd、Cu、Pb和 Zn的吸收和富集，但能增加茎叶对Cd、Cu和Zn的转运，油麦菜茎叶Cd、Cu、Pb和Zn含量在所有处理水平下均达到食品安全国家标准。
　　三种生物炭及其炭基肥均能明显降低土壤可交换态Cd、Cu、Pb和Zn比例。Cd、Cu、Pb和Zn以较稳定的形态存在于土壤中的比例增加。并不是土壤中所有重金属形态都对油麦菜吸收重金属产生了促进作用，可交换态和碳酸盐结合态为影响油麦菜吸收Cd、Cu、Pb和Zn的主要形态，是水稻土-油麦菜系统的生物有效态。
　　综合稻杆炭、桉树炭及牛粪炭等三种生物炭及其炭基肥在土壤改良、土壤重金属钝化效果、油麦菜生长及吸收富集重金属等方面的效应差异，与桉树炭相比，牛粪炭和稻杆炭及其炭基肥对钝化Cd、Cu、Pb和Zn污染水稻土的效果更佳。

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第一章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 农田土壤重金属污染研究现状

1.3 生物炭对重金属污染农田土壤的修复

1.4 主要存在的问题

1.5 研究区概况

1.6 研究内容及创新点

第二章 材料与方法

2.1 供试材料

2.2 试验设计

2.3 样品分析

2.4 数据分析

2.4 数据处理

第三章 生物炭及炭基肥的制备及其表征

3.1 生物炭的制备

3.2 炭基肥的制备

3.3 生物炭的表征

3.4 小结

第四章 生物炭基肥对土壤物理化学性质的影响

4.1 pH

4.2 电导率

4.3 阳离子交换量

4.4 有机质

4.5 铵态氮

4.6 有效磷

4.7 速效钾

4.8 相关性分析

4.9 小结

第五章 生物炭基肥对Cd、Cu、Pb和Zn在水稻土-油麦菜系统迁移的影响

5.1 生物炭基肥对油麦菜生物量的影响

5.2 生物炭基肥对油麦菜吸收及分布重金属的影响

5.3生物炭基肥对油麦菜富集转运重金属的影响

5.4小结

第六章 生物炭基肥对土壤Cd、Cu、Pb和Zn的钝化效应

6.1 自然污染土壤重金属Cd、Cu、Pb和Zn的形态分布特征

6.2 生物炭基肥对土壤Cd、Cu、Pb和Zn形态分布的影响

6.3 生物炭基肥对土壤Cd、Cu、Pb和Zn再分配的影响

6.4 土壤Cd、Cu、Pb和Zn的生物有效性

6.5 小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢