摘要:【目的】探究KOH改性烟秆生物炭对铅(Pb)、镉(Cd)复合污染土壤中烤烟Pb、Cd吸收的影响,以期为利用烟秆生物炭改良重金属污染土壤及降低烤烟重金属污染风险提供参考。【方法】试验采用盆栽方式模拟Pb、Cd复合污染植烟土壤环境,设Pb、Cd复合污染浓度(PC)与生物炭用量(T)2个因素。Pb、Cd污染浓度分别为0和0 mg/kg(PCO)、30和500 mgkg(PC1)、60和1000mg/kg(PC2);改性烟秆生物炭用量(炭/土质量比)分别为0(T0)、2%(T1)和4%(T2);共9个处理。移栽后60 d取样,测定不同处理的烟株干物质积累量、Pb和Cd含量及积累量,计算Pb、Cd富集系数和转运系数。【结果】复合污染水平(PC1和PC2)下,施用改性烟秆生物炭会降低烟株干物质积累量,且降低幅度随改性烟秆生物炭施用量的增加而增大。同一污染水平下,随着改性烟秆生物炭施用量增加,烟株各器官的Pb、Cd含量显著降低(Plt;0.05,下同),其中,PCIT2处理烟株根、茎、叶的Pb含量较PCIT0处理分别降低75.60%、46.17%、66.63%,Cd含量分别降低82.29%、74.97%、77.67%;PC2T2处理烟株根、茎、叶的Pb含量分别较PC2T0处理降低56.96%、62.90%、69.83%,Cd含量分别降低76.80%、70.84%、59.13%。施用改性烟秆生物炭后,烟株中Pb和Cd的积累量、富集系数也均呈降低趋势,其中,PC1T2处理的烟株Pb和Cd总积累量较PC1TO处理分别显著降低71.54%和83.90%,富集系数分别显著降低64.35%和72.32%;PC2T2处理的烟株Pb和Cd总积累量较PC2TO处理分别显著降低68.13%和77.49%,富集系数分别降低41.23%和25.71%。在一定的污染水平下,施用改性烟秆生物炭能抑制Pb和Cd从土壤向烟株根系的转移能力,其中,PCIT2处理Pb和Cd的TF±较PCITO处理分别显著降低68.00%和76.44%,PC2T2处理Pb和Cd的TF概较PC2T0处理分别显著降低37.93%和45.55%【结论】在Pb、Cd复合污染植烟土壤中施用KOH改性烟秆生物炭能抑制烟株对Pb、Cd的吸收,有效降低烟株体内Pb、Cd含量及积累量,缓解Pb、Cd复合污染对烟株的毒害作用。
关键词:改性烟秆生物炭;铅、镉复合污染;烤烟;铅、镉吸收
中图分类号:S572文献标志码:A文章编号:2095-1191(2024)02-0460-08
Effects of KOH modified tobacco stalk biochar on lead and cad-mium absorption in flue-cured tobacco in lead and cadmium composite polluted soil
CHEN Ju-ting',MAO Yun²,YANG Jia-hao',WANG Jing',BI qing-wen³,LIANG Kai-lin',YU Xin-miao',ZHANG Qian',ZHAO Ben',YE Xie-feng'*
('Tobacco Science College,HenanAgricultural University/National Tobacco Cultivation and Physiology and Bioche-mistry Research Centre/Key Laboratory for Tobacco Cultivation of Tobacco Industry,Zhengzhou,Henan 450046, China;²XiangxiAutonomous Prefecture Company,Hunan Tobacco company,Xiangxi,Hunan 416000,China; Hubei Tobacco Industry Limited Company,Wuhan,Hubei 430040,China)
Abstract:[Objective]The purpose of the study was to explore the effects of KOH modified tobaco stalk biochar on lead(Pb)and cadmium(Cd)absorption of flue-cured tobaco in Pb and Cd compsite polluted soil,in order to provide reference for using tobacco stalk biochar to improve soil polluted by heavy metals and reduce the risk of flue-cured to-bacco heavy metal pollution.【Method】The experiment was conducted in pots to simulate the compsitepollution of Pb and Cd in tobacco-planting soil environment.Two factors,the compsite pollution concentration of Pb and Cd(PC)and the amount of biochar(T),were set.The concentrations of Pb and Cd were 0 and 0 mg/kg(PC0),30 and 500 mg/kg(PC1),and 60 and 1000 mg/kg(PC2),respectively.The amount of modified tobacco stalk biochar(carbon/soil mass ra-tio)was 0(T0),2%(T1)and 4%(T2).There were nine treatments.Samples were taken 60 d after transplanting,and the dry matteraccumulation,Pb and Cd contents and accumulative amounts of tobaco plants under different treatments were measured,and the enrichment coefficient and transport coefficient of Pb and Cd were calculated.【Result】Under the compsite pollution level(PCl and PC2),the application of modified tobacco stalk biochar could reduce the dry matter ac-cumulation of tobacco plants,and the reduction amplitude increased with the increase of the application amount of modi fied biochar.Under the same pollution level,Pb and Cd contents in all organs of tobacco plants were significantly de-creased with the increase of application amount of modified tobacco stalk biochar(Plt;0.05,the same below).Among them,Pb contents in roots,stems and leaves of tobacco plants treated with PC1T2 were decreased by 75.60%,46.17%and 66.63%respectively compared with PCITO treatment.Cd contents decreased by 82.29%,74.97%and 77.67%respec-tively.Compared with PC2TO treatment,Pb contents in roots,stems andleaves of tobacco plants treated with PC2T2 were decreased by 56.96%,62.90%and 69.83%respectively,and Cd contents were decreased by 76.80%,70.84%and 59.13%,respectively.After the application of modified tobacco stalk biochar,Pb and Cd accumulation and enrichment coefficient in tobacco plants also showed adecreasing trend.Compared with PCITO treatment,the total Pb and Cdaccu-mulation of tobacco plants in PC1T2 treatment was significantly reduced by 71.54%and 83.90%,and the enrichment co-efficient was significantly reduced by 64.35%and 72.32%respectively.Compared with PC2TO treatment,the total accu-mulation of Pb and Cd of tobacco plants were significantly decreased by 68.13%and 77.49%respectively,and the enrich-ment coefficients were decreased by 41.23%and 25.71%respectively.At acertainpollution level,the application of modi fied tobacco stalk biochar could inhibit the transfer ability of Pb and Cd from soil to the root system of tobacco plants Among them,theTFilro of Pb and Cd under PCIT2 treatment were significantly reduced by 68.00%and 76.44%com-pared with PCITO treatment respectively.The TFi of Pb and Cd in PC2T2 treatment were significantly reduced by 37.93%and 45.55%compared with PC2TO treatment respectively.【Conclusion】Application of KOH modified tobacco stalk biochar in Pb and Cd composite polluted tobacco-planting soil can inhibit the absorption of Pb and Cd by tobacco plants,effectively reduce the content andaccumulation of Pb and Cdin tobacco plants,and alleviate the toxic effect of Pb and Cd compsite pollutionon tobacco plants.
Key words:modified tobacco stalk biochar;lead and cadmium compsite pollution;flue-cured tobacco;lead and cadmium absorption
Foundation items:National Natural Science Foundation of China(41907076);Project of Key Laboratory of To-bacco Cultivation in TobaccoIndustry(30800665)
0引言
【研究意义】土壤重金属污染不仅严重污染环境,还通过食物链危害人体健康,已引起人们普遍关注(Berglund et al.,2000;Hart et al.,2001)。据《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国以重金属为代表的无机污染物超标点位占全部超标点位的82.8%,其中土壤铅(Pb)、镉(Cd)点位超标率分别为1.5%和7.0%(邵佳等,2022),土壤重金属污染形势严峻。生物炭一般呈碱性,具有较大的孔隙度和比表面积,还含有大量酚羟基、羧基等含氧官能团(Lin et al.,2013)。众多研究表明,生物炭能提高土壤对重金属的吸附和转化能力,降低重金属有效性,促进重金属污染土壤的修复,但修复效果与制备材料、热解温度、添加比例等密切相关(徐亮等,2021;彭红宇等,2022;朱秀红等,2023)。我国每年因种植烟草产生数量庞大的烟秆,而烟秆直接焚烧会污染环境,烟秆还田也会增加烟田病害发生风险(徐亮等,2021)。因此,研究如何利用烟秆生物炭高效修复重金属污染烟田土壤,不仅可保护环境,也有利于培养健康植烟土壤。【前人研究进展】生物炭在烟叶生产中的应用是近年来的研究热点。叶协锋等(2015)研究表明,生物炭能增加烤后烟叶中K+和Cl-含量,从而改善评吸质量;适量施用生物炭不仅可降低土壤有效态Cd含量,提高土壤全碳、易氧化活性有机碳、可溶性有机碳、有机碳矿化速率、土壤碳库活度、碳库活度指数和土壤碳库管理指数,也能降低污染土壤中所种植烤烟的Cd含量,降低烟株对Cd的转运系数及叶片对Cd的富集系数(叶协锋等,2017)。周涵君等(2018)研究表明,在Cd污染土壤上施用烟秆生物炭能使土壤中可被植物吸收利用的有效态Cd转化为潜在的无效态Cd,从而达到修复土壤及减轻Cd对作物的毒害。张红雪等(2022)研究表明,烟秆生物炭能增加土壤不同形态钾含量,促进烟草生长发育及光合作用能力提升,增强烟草对钾素的吸收积累。戴华鑫等(2023)研究表明,施用烟秆生物炭能提升贵州植烟黄棕壤的土壤养分、细菌群落丰富度及多样性,对改善烟田土壤微生态具有积极作用,还有利于提高烤烟农艺性状和经济性状指标。但传统生物炭存在对污染物吸附容量不足等缺点,限制了其大面积推广应用。为进一步提高生物炭的吸附性能,通常需进行改性处理(董双快等,2016;张学庆等,2017;孙彤等,2020;施玲芳等,2023),金属离子负载改性、酸碱改性和磁性纳米改性等改性方法较常见(孙彤等,2020)。Uchimiya等(2012)对棉花壳炭进行3:1的H₂SO₄/HNO₃改性处理,发现改性后棉花壳生物炭比表面积减小、含氧官能团增加,对重金属离子的吸附效果显著增加。董双快等(2016)利用FeCl₃·6H₂O制备改性棉花秸秆生物炭,结果表明改性后棉花秸秆生物炭可降低土壤中水溶态砷(As)含量,促使结合态As向残渣态As转化。张学庆等(2017)将H₃PO₄改性牛粪生物炭施入Pb、铬(Cr)复合污染土壤进行试验,发现改性牛粪生物炭能促使Pb、Cr从弱酸提取态向残渣态转变,降低重金属污染危害。利用酸碱或负载金属离子改性获得的生物炭具有较强的吸附性能,且操作简单、成本低廉,在环境修复领域中显示出巨大的应用潜力(于晓娜等,2017;王晟等,2021)。【本研究切入点】目前虽已有不少关于烟秆生物炭应用的研究(周涵君等,2018;张红雪等,2022;戴华鑫等,2023),但关于改性生物炭,尤其是改性烟秆生物炭对植烟土壤及烤烟中重金属污染改善的研究非常有限,如何利用改性烟秆生物炭缓解土壤重金属污染仍值得深入研究。【拟解决的关键问题】利用KOH改性烟秆生物炭,通过盆栽试验模拟Pb和Cd复合污染植烟土壤环境,设不同复合污染水平和改性烟秆生物炭用量处理,探究KOH 改性烟秆生物炭对Pb和Cd复合污染土壤中烤烟Pb和Cd吸收的影响,以期为利用烟秆生物炭改良重金属污染土壤及降低烤烟重金属污染风险提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
烟秆生物炭购自贵州金叶丰农业科技有限公司,在450℃低氧条件下制作,pH为8.42。改性生物炭所用KOH购自济南腾博化工有限公司,工业级,纯度≥90%。将烟秆生物炭与3 mol/L KOH按照重量比1:1混匀,搅拌后置于摇床中震荡12 h,105℃烘干24 h,自然冷却,研磨后过100目筛。改性后烟秆生物炭的pH为12.90,K+含量为183.73 g/kg,比表面积为1.5055 m²/g,总孔容为0.004704 cm³/g,平均孔径为12.557 nm。
烤烟品种为云烟87。植烟土壤取自重庆市武隆区烟田0~20 cm土壤,过5mm筛;土壤pH 4.66,总Pb含量为28.1279 mg/kg,总Cd含量为0.2513 mg/kg,速效钾含量为153.34 mg/kg,有效磷含量为36.86 mg/kg,碱解氮含量为62.43 mg/kg,全氮含量为1.35 g/kg,有机碳含量为12.67 g/kg
1.2试验方法
于2022年在河南农业大学科教园区开展盆栽试验。起垄后,将上沿径38 cm、底径25cm、高度31 cm的塑料盆置于垄沟内,每盆装土20 kg,行株距为120 cm×50 cm,再将垄沟封土。试验设Pb、Cd复合污染浓度(PC)与生物炭用量(T)2个因素。Pb、Cd复合污染浓度设3个水平:Pb、Cd浓度均为0 mg/kg(PC0),Pb、Cd浓度分别为500和30 mg/kg(PC1),Pb、Cd浓度分别为1000和60 mg/kg(PC2)。改性烟秆生物炭用量按炭/土质量比设3个水平:0(T0)、2%(T1)和4%(T2)。试验共9个处理(表1)。
各处理氮、磷、钾肥用量相同,每盆施纯氮4g(折合83.08 kg/ha),N:P₂O₃:K₂O=1:2:3。肥料一次施完,不再追肥。外源Pb和Cd分别用Pb(NO₃)和Cd(NO₃)₂提供。将KOH改性烟秆生物炭、外源Pb和Cd与土壤混匀,加水至田间持水量的60%,15 d后再进行烟苗移栽,移栽时间为2022年5月18日。每处理重复18次。
1.3测定指标及方法
1.3.1样品采集移栽后60d左右,分别从各处理选取3株长势一致的烟株,将其根、茎、叶分开,于105℃杀青后在75℃烘干至恒重,分别称量干物质积累量,并待测Pb、Cd含量。
1.3.2指标测定样品按GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》进行灰化,然后按GB 5009.12—2017《食品安全国家标准食品中铅的测定》和GB 5009.15—2014《食品安全国家标准食品中镉的测定》,使用电感耦合等离子体发射光谱仪测定烟株各部位Pb和Cd含量,并计算相应重金属积累量、富集系数(BCF)和转运系数(TF)(叶协锋等,2017;朱秀红等,2023)。
重金属积累量=重金属含量×干物质积累量
BCF=Ct/Cs
式中,BCF代表烟株烟株某一部位或整株对Pb、Cd的富集系数,Ct代表烟株某一部位或整株的Pb、Cd含量,Cs代表土壤的Pb、Cd含量。
TFx-y=Cy/Cx
式中,TFx-y代表Pb和Cd从x到y的转运系数;x和y分别代表土壤—烟草系统的某一部分;Cx、Cy分别代表x和y中的Pb和Cd含量。
1.4统计分析
采用WPS 2023进行数据处理,采用SPSS 22.0进行数据分析及差异显著性检验,采用Origin 2021进行绘图。
2结果与分析
2.1改性烟秆生物炭对烟株干物质总积累量的影响
由图1可看出,在无污染水平(PC0)下,各处理烟株的干物质总积累量差异不显著(Pgt;0.05,下同);在复合污染水平(PC1和PC2)下,施用改性烟秆生物炭会降低烟株干物质积累量,且降低幅度随改性烟秆生物炭施用量的增加而增大。
2.2改性烟秆生物炭对烟株Pb和Cd含量的影响
由表2可知,无污染水平(PCO)下,不同改性烟秆生物炭处理间烟株各器官Pb和Cd含量无显著差异;在复合污染水平(PC1和PC2)下,施用改性烟秆生物炭处理烟株各器官Pb和Cd含量均显著低于未施用改性烟秆生物炭处理(Plt;0.05,下同),且均为改性烟秆生物炭T2水平的Pb和Cd含量最低。与PC1TO处理相比,PC1T2处理根系的Pb和Cd含量分别降低75.60%和82.29%,茎的Pb和Cd含量分别降低46.17%和74.97%,叶的Pb和Cd含量分别降低66.63%和77.67%;与PC2T0处理相比,PC2T2处理根系的Pb和Cd含量分别降低56.96%和76.80%,茎的Pb和Cd含量分别降低62.90%和70.84%,叶的Pb和Cd含量分别降低69.83%和59.13%。由此可知,在复合污染土壤中,施用改性烟秆生物炭可明显减少烟株各器官的Pb和Cd含量,且整体对根系Pb和Cd含量的降低效果相对较好。
2.3改性烟秆生物炭对烟株Pb和Cd积累量的影响
由表3可知,无污染水平(PC0)下,不同改性烟秆生物炭处理间烟株各器官Pb和Cd积累量差异均不显著;在复合污染水平(PC1和PC2)下,施用改性烟秆生物炭处理烟株各器官的Pb和Cd积累量均低于未施用改性烟秆生物炭处理,且以改性烟秆生物炭T2水平的Pb和Cd积累量最低,除PC1TO与PC1T1处理的根部Pb和Cd积累量、PC2T1与PC2T2处理的茎部Cd积累量差异不显著外,其他处理间根、茎、叶的Pb和Cd积累量差异均达显著水平。同一污染水平下,随着改性烟秆生物炭施用量增加,烟株体内Pb和Cd的总积累量逐渐降低,其中,PC1T2处理Pb和Cd的总积累量较PCITO处理降低71.54%和83.90%,PC2T2处理Pb和Cd的总积累量较PC2T0处理降低68.13%和77.49%。由此可知,施用KOH改性烟秆生物炭能有效减少复合污染下烟株体内的Pb和Cd累积量,从而缓解Pb和Cd污染对烟株生长的影响。
2.4改性烟秆生物炭对烟株Pb和Cd富集系数的影响
由表4可知,无污染水平(PCO)下,不同处理间根部的Pb富集系数差异不显著,而PCOT2处理茎、叶和整株的富集系数均显著高于PCOT0和PCOT1处理;在复合污染土壤中,PC1水平下各处理根、茎、叶的Pb富集系数表现为PC1TOgt;PC1T¹gt;PCIT2,PC2水平下根、茎、叶的Pb富集系数均以PC2T2处理最低。烟株整株富集系数的变化趋势基本与各器官富集系数变化趋势一致。同一污染水平下,PCIT¹和PC1T2处理的整株Pb富集系数较PC1TO处理显著降低16.62%和64.35%,PC2T2处理的整株Pb富集系数较PC2TO处理显著降低41.23%,而PC2T1处理的整株Pb富集系数则较PC2T0处理显著升高9.47%。由此可知,施用适当用量的KOH改性烟秆生物炭有利于降低烟株对Pb的富集能力。
由表4可知,无污染水平(PCO)下,随着改性烟秆生物炭用量增加,烟株各器官及整株的Cd富集系数无明显变化规律,其中PCOT2处理根、叶和整株的Cd富集系数显著低于PCOT0处理。在复合污染处理中,PC1水平时,烟株根、茎、叶和整株的Cd富集系数均表现为PC1TOgt;PCITlgt;PC1T2,各处理间根、叶和烟株的Cd富集系数均差异显著,与PC1T0处理相比,PCIT1和PCIT2处理的整株Cd富集系数分别显著降低45.51%和72.32%;PC2水平时,随着改性烟秆生物炭用量增加,烟株各器官Cd富集系数的变化不一致,但根系与整株富集系数表现为PC2TOgt;PC2Tlgt;PC2T2,与PC2T0处理相比,PC2T1和PC2T2处理的整株Cd富集系数分别降低9.88%和25.71%,但差异未达显著水平。由此可知,施用适当用量的KOH改性烟秆生物炭后能降低烟株对Cd的富集能力,但在Cd污染严重的环境中,这种缓解作用会被减弱。
综上所述,在一定的污染条件下,施用适当用量的KOH改性烟秆生物炭能降低烟株对Pb和Cd的富集能力,进而减轻Pb和Cd复合污染对烟株生长的危害。
2.5改性烟秆生物炭对Pb和Cd在土壤—烟草系统中转运系数的影响
由表5可知,无污染水平(PC0)下,各处理Pb的TF土壤根差异不显著,而TF根地上部随改性烟秆生物炭施用量的增加而升高,各处理差异显著。在复合污染PC1水平时,Pb的TF土壤根随改性烟秆生物炭施用量的增加而逐渐降低,PCIT1和PCIT2处理的TF±壤根较PC1TO处理分别显著降低16.00%和68.00%;而Pb的TF根-地上部随改性烟秆生物炭施用量的增加而升高。在复合污染PC2水平时,Pb的TF土壤随改性烟秆生物炭施用量的增加呈先升后降变化趋势,PC2T2处理的TF壤较PC2T0处理显著降低37.93%;Pb的TF根-地上部随改性烟秆生物炭施用量的增加而逐渐降低,但处理间差异不显著。可见,在复合污染土壤中,施用KOH改性烟秆生物炭对抑制烟草根系从土壤中吸收Pb有一定作用,但在无污染(PC0)或轻度污染(PC1)土壤中,KOH改性烟秆生物炭反而能促进Pb从烟株根系向地上部转运。
由表5还可看出,无污染水平(PC0)下,PCOT2处理Cd的TF土壤根显著低于PCOT0和PCOT1处理,TF根地上部随着改性烟秆生物炭施用量的增加呈先降后升变化。在复合污染处理中,Cd的TF土壤根随着改性烟秆生物炭施用量的增加而逐渐降低,PC1T1和PC1T2处理的TF土壤根较PC1T0处理分别显著降低44.42%和76.44%,PC2T1和PC2T2处理的TF土填根较PC2T0处理分别显著降低30.89%和45.55%;但不同污染水平下的TF根.地上部整体有升高趋势。可见,在复合污染土壤中施用KOH改性烟秆生物炭能抑制烟草根系从土壤中吸收Cd,但一定程度上促进了Cd从烟株根系向地上部的转运。
综上所述,土壤污染程度不同,施用KOH改性烟秆生物炭对Pb和Cd在土壤—烟草系统中转运系数的影响也存在差异,生产中应根据土壤重金属污染程度适当控制KOH改性烟秆生物炭的施用量。
3讨论
研究表明,在超过一定浓度的Pb和Cd复合污染土壤环境下,植物的生长发育会受抑制和毒害,且毒害作用随着Pb和Cd浓度的增加而增大(叶协锋等,2017),而施加生物炭能明显缓解Pb和Cd复合污染对作物的影响(赵明柳等,2016)。周涵君等(2018)研究表明,在Cd污染土壤种植烤烟时,施加生物炭后烟株各器官干物质积累量显著增加。但本研究发现,在Pb和Cd复合污染土壤种植烤烟时,施加KOH改性烟秆生物炭后烟株各器官干物质积累量降低。分析其原因:第一可能与改性烟秆生物炭碱性过强有关,导致烟草前期生长发育受到影响(邓小华等,2020);第二可能是由于本试验所用生物炭(过100目筛)颗粒过细,导致前期对烟株生长发育产生负面影响;第三可能是Pb和Cd复合污染对烟株的毒害作用大于单一重金属污染,使用改性生物炭减轻重金属毒害的难度增加(Houben et al.,2013)。但本研究结果表明,在Pb和Cd复合污染土壤中施加KOH改性烟秆生物炭后,烟株体内Pb和Cd含量显著降低,总积累量及富集系数也明显降低,土壤中Pb和Cd向烟株根系的转运能力受到一定程度抑制,且施加量越多,对Pb和Cd从土壤向根转运的抑制作用越强。表明KOH改性烟秆生物炭对复合污染土壤中Pb和Cd的调控依然有效,但需根据具体污染情况确定其使用方法及适宜施用量。
植烟土壤中重金属含量不同,对烤烟中重金属积累分布的影响也存在差异,烤烟种植时应选择重金属含量较低的土壤,以防止重金属在烤烟中累积(吴玉萍等,2008)。本研究中,在不同污染程度的土壤施用改性烟秆生物炭,对重金属在土壤—烟草系统中转运的影响也不同;施用KOH改性烟秆生物炭对抑制烟草根系从土壤中吸收Pb和Cd有一定作用,但有促进Pb和Cd从烟株根系向地上部转运的风险,尤其在重度污染(PC2水平)土壤中,生物炭对烟草从土壤中吸收Pb、Cd的能力和Pb、Cd在烟株各器官间转移能力的抑制作用减弱。有研究表明,Pb对Cd在烟株中的积累表现为协同作用,能促进烟株对Cd的吸收(米艳华等,2012)。这可能也是本研究中改性烟秆生物炭对Cd在烟株体内转移的抑制作用不如对Pb转移的抑制作用强的原因。在Pb和Cd复合污染的土壤环境中,应进一步探究优化生物炭的施用量和施用方式,以保证其对Pb和Cd转移的抑制效果。
本研究采用盆栽方式模拟Pb和Cd复合污染植烟土壤,探讨KOH改性烟秆生物炭对烤烟重金属吸收的影响,但该方式与实际大田环境存在一定差异,且影响土壤中重金属的因素较多,试验结果可能会产生偏差。此外,试验所用KOH改性烟秆生物炭存在碱性过强、目数过细等问题,也可能会对应用效果产生影响。因此,今后应结合烤烟生长发育规律,优化改性生物炭施用技术,更精准把控改性生物炭施用量,加强改性烟秆生物炭对重金属污染中土壤—植株生态系统的综合效应研究和评估,以期达最佳应用效果。
4结论
施用KOH改性烟秆生物炭对烟株根系从土壤中吸收Pb和Cd具有一定的抑制作用,可有效降低烟株体内Pb和Cd含量及积累量,缓解Pb和Cd复合污染对烟株的毒害作用。
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(责任编辑 王晖)