PDF (1620K)
摘要
土壤中镉(Cd)、铅(Pb)因其毒性强、污染广等特性,在土壤污染治理方面备受关注。通过联合施加不同比例的碱改性水稻秸秆生物炭(RSB)和中量元素水溶矿物肥(MWF),钝化修复汉中市 Cd、Pb 污染农田土壤,分析不同配施比例对水稻 Cd、Pb 积累效应的影响。结果表明:RSB 和 MWF 单一或配施,可有效改善土壤理化性质,提升土壤养分,并促进水稻生长;有效固定土壤有效态 Cd、Pb 迁移,降低水稻籽粒中 Cd、Pb 质量分数。RSB+MWF(500 g·m-2+250 g·m-2)处理相对于其他处理效果更优,在水稻拔节期,使土壤 pH、有机质(OM)、铵态氮(AN)、有效磷(AP)和速效钾(AK)增量显著,分别增加 6.10%、13.51%、79.41%、60.21% 和 33.28%;在水稻灌浆期,土壤阳离子交换量(CEC)增量显著(增加 57.37%),且水稻根长、茎长、穗长和籽粒鲜质量的增量也很显著,分别增加 45.60%、90.20%、11.76% 和 69.41%;在水稻分蘖期使有效态 Cd 降低 32.18%,在水稻灌浆期使有效态 Pb 降低 26.85%,钝化效果明显。第 1 季施入后,RSB+MWF(500 g·m-2+250 g·m-2)处理,使水稻籽粒 Cd 质量分数降低到 0.073 mg·kg-1、Pb 质量分数降低到 0.235 mg·kg-1;第 2 季施入后,水稻籽粒 Cd 质量分数降低到 0.055 mg·kg-1、Pb 质量分数降低到 0.175 mg·kg-1,实现安全种植。
关键词
Key words
[Author(id=1268282261813649931, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=0, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=18991019661@163.com, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282261901730318, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282261813649931, language=CN, stringName=翟翊博, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=1, 2, address=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001
2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001, bio={"content":"翟翊博(2001-),男,硕士研究生,研究方向为土壤污染与修复。E-mail: 18991019661@163.com。
"}, bioImg=null, bioContent=翟翊博(2001-),男,硕士研究生,研究方向为土壤污染与修复。E-mail: 18991019661@163.com。
, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261520048642, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=1, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261536825859, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261520048642, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001)]), AuthorCompany(id=1268282261599740420, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=2, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261616517637, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261599740420, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001)])]), Author(id=1268282261947867664, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=1, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282262031753747, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282261947867664, language=CN, stringName=刘普, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=1, 2, address=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001
2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261520048642, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=1, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261536825859, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261520048642, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001)]), AuthorCompany(id=1268282261599740420, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=2, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261616517637, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261599740420, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001)])]), Author(id=1268282262090474005, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=2, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282262161777175, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282262090474005, language=CN, stringName=李林辉, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=3, address=3 汉环集团陕西名鸿检测有限公司 , 陕西·汉中 723001, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261671043590, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=3, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261687820807, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261671043590, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=3 汉环集团陕西名鸿检测有限公司 , 陕西·汉中 723001)])]), Author(id=1268282262216303129, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=3, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282262287606299, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282262216303129, language=CN, stringName=魏小娜, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=3, address=3 汉环集团陕西名鸿检测有限公司 , 陕西·汉中 723001, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261671043590, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=3, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261687820807, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261671043590, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=3 汉环集团陕西名鸿检测有限公司 , 陕西·汉中 723001)])]), Author(id=1268282262346326557, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=4, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282262421824031, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282262346326557, language=CN, stringName=周铭浩, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=1, address=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261520048642, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=1, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261536825859, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261520048642, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001)])]), Author(id=1268282262480544289, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=5, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282262572818980, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282262480544289, language=CN, stringName=赵欣鑫, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=1, 2, address=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001
2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261520048642, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=1, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261536825859, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261520048642, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001)]), AuthorCompany(id=1268282261599740420, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=2, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261616517637, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261599740420, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001)])]), Author(id=1268282262631539238, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=6, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=null, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=0, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282262711231016, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282262631539238, language=CN, stringName=何峰, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=4, address=4 汉中市南郑区 农业技术推广与培训中心 , 陕西·汉中 723001, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261742346760, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=4, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261759123977, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261742346760, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=4 汉中市南郑区 农业技术推广与培训中心 , 陕西·汉中 723001)])]), Author(id=1268282262769951274, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, orderNo=7, firstName=null, middleName=null, lastName=null, nameCn=null, orcid=null, stid=null, country=null, authorPic=null, dead=0, email=lzhifeng2005@126.com, emailSecond=null, emailThird=null, correspondingAuthor=1, authorType=1, ext={CN=AuthorExt(id=1268282262866420269, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, authorId=1268282262769951274, language=CN, stringName=刘智峰, firstName=null, middleName=null, lastName=null, prefix=null, suffix=null, authorComment=null, nameInitials=null, affiliation=null, department=null, xref=1, 2, *, address=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001
2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001, bio=null, bioImg=null, bioContent=null, aboutCorrespAuthor=null)}, companyList=[AuthorCompany(id=1268282261520048642, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=1, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261536825859, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261520048642, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=1 陕西理工大学 化学与环境科学学院 , 陕西·汉中 723001)]), AuthorCompany(id=1268282261599740420, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, xref=2, ext=[AuthorCompanyExt(id=1268282261616517637, tenantId=1045748351789510663, journalId=1263061741581025310, articleId=1263138386718970772, companyId=1268282261599740420, language=CN, country=null, province=null, city=null, postcode=null, companyName=null, departmentName=null, remark=2 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室 (陕西理工大学 ), 陕西·汉中 723001)])])]
翟翊博,刘普,李林辉,魏小娜,周铭浩,赵欣鑫,何峰,刘智峰.
生物炭和矿物肥配施对水稻镉、铅积累效应的影响[J].
东北农业大学学报, 2026, 57(02): 1-11 DOI:10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2026.02.001
| [1] |
赵述华, 陈志良, 张太平, 等. 重金属污染土壤的固化/稳定化处理技术研究进展[J]. 土壤通报, 2013, 44(6): 1531-1536.
|
| [2] |
冯中洲, 叶泽杰, 翟文露, 等. 长期施用生物炭对潮土理化特性和小麦产量的影响[J]. 河南农业大学学报, 2025, 59(1): 49-56.
|
| [3] |
张莹, 吴萍, 孙庆业, 等. 长期施用生物炭对土壤中 Cd 吸附及生物有效性的影响[J]. 农业环境科学学报, 2020, 39(5): 1019-1025.
|
| [4] |
杨婷婷, 江胜国, 梁凯, 等. 铁锰改性不同原料生物炭对镉污染碱性农田土壤修复[J]. 环境科学, 2025, 46(1): 461-469.
|
| [5] |
Zou C J, Shi Z M, Zhang N, et al. Synergistic effects of potassium—silicon—calcium mineral fertilizer combined with rice husk biochar on the immobilization of Cd and Pb in soil[J]. China Geology, 2025, 8(2): 253-264.
|
| [6] |
杨旅涵 . 矿物肥料联合稻壳生物炭对镉铅污染土壤的修复研究[D]. 成都: 成都理工大学, 2019.
|
| [7] |
刘总堂, 邵江, 李艳, 等. 碱改性小麦秸秆生物炭对水中四环素的吸附性能[J]. 中国环境科学, 2022, 42(8): 3736-3743.
|
| [8] |
江湘婷, 张立志, 万灿, 等. 超顺磁性纳米功能材料 Fe3O4@Ca(H2PO4)2 对 Cd 污染稻田土壤修复作用的研究 [J]. 环境科学学报, 2024, 44(1): 414-423.
|
| [9] |
生态环境部 . HJ 962—2018 土壤 pH 值的测定电位法[S]. 北京: 中国环境出版集团, 2018.
|
| [10] |
王卓, 郭全恩, 曹诗瑜, 等. 乙二胺四乙酸—乙酸铵盐交换法测定阳离子交换量方法优化[J]. 化学分析计量, 2024, 33(2): 87-92.
|
| [11] |
李威, 成永旭, 孙颖, 等. 不同秸秆还田量对春季稻虾田水质、土壤养分及酶活性的影响[J]. 南京农业大学学报, 2023, 46(1): 83-91.
|
| [12] |
环境保护部 . HJ 634—2012 土壤氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的测定氯化钾溶液提取—分光光度法[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2012.
|
| [13] |
环境保护部 . HJ/T 704—2014 土壤有效磷的测定碳酸氢钠浸提—钼锑抗分光光度法[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2014.
|
| [14] |
张乃凤 . 土壤速效钾的测定—醋酸铵浸提、火焰光度计测定法[J]. 土壤肥料, 1974(1): 33-35.
|
| [15] |
张朝阳, 彭平安, 宋建中, 等. 改进 BCR 法分析国家土壤标准物质中重金属化学形态[J]. 生态环境学报, 2012, 21(11): 1881-1884.
|
| [16] |
李明玉, 丁梧秀, 王新武, 等. 施加生物炭对土壤理化性质的影响及其农业应用[J]. 东北农业大学学报, 2024, 347(1): 79-96.
|
| [17] |
谷学佳, 王玉峰, 张磊 . 生物炭对水稻镉吸收的影响[J]. 黑龙江农业科学, 2019(6): 47-49.
|
| [18] |
国家市场监督管理总局, 国家卫生健康委员会 . GB 2762—2022 食品安全国家标准食品中污染物限量[S]. 北京: 中国标准出版社, 2022.
|
| [19] |
赵锦萍, 罗红洁 . 生物炭—腐殖酸—磷酸盐联合修复土壤重金属 Cd 污染研究[J]. 化工矿物与加工, 2023, 52(11): 41-45.
|
| [20] |
张力蘇, 杜昆霖, 马艺荣, 等. 生物炭复配膨润土对镉铅污染菜园土壤的钝化修复效果[J]. 四川农业大学学报, 2025, 43(6): 1537-1544.
|
| [21] |
马献发, 李伟彤, 孟庆峰, 等. 生物炭对土壤重金属形态特征及迁移转化影响研究进展[J]. 东北农业大学学报, 2017, 48(6): 82-90.
|
| [22] |
Sandip M , Sheng Y P , Sangeeta A , et al. Progress and future prospects in biochar composites: Application and reflection in the soil environment[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2021, 51(3): 219-271.
|
| [23] |
姜凤, 林志远, 罗雨瑶, 等. 生物炭与微生物对农田土壤重金属形态转化影响机制研究进展[J]. 广东农业科学, 2025, 52(2): 44-57.
|
| [24] |
王典, 张祥, 姜存仓, 等. 生物质炭改良土壤及对作物效应的研究进展[J]. 中国生态农业学报, 2012, 20(8): 963-967.
|
| [25] |
Jiří B , Pavel S , Ondřej S , et al. The effect of long—term farmyard manure and mineral fertilizer application on the increase in soil organic matter quality of cambisols[J]. Agronomy, 2023, 13(12). DOI:10.1134/S1064229321040049.
|
| [26] |
邹文娴, 周于宁, 顾思婷, 等. 关键时期淹水对不同土壤上水稻镉累积和转运的影响[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2021, 47(1): 74-88.
|
| [27] |
Zhang F, Peng R, Wang L F, et al. Iron and sulfur reduction caused by different growth seasons inhibits cadmium transfer in the soil—rice system[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2022, 236. DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129234.
|
基金资助
陕西省教育厅产业化培育项目(24JC020)
陕西省科技厅重点研发计划项目(2023-YBSF-334)
陕西省科技厅青年基金项目(2024JC-YBQN-0252)
陕西省科技创新团队项目(2025RS-CXTD-040)