连续施用改性生物质炭对镉铅土壤修复效果及其对微生物群落结构的影响

• 作者: 杨素勤 魏森 张彪 李煊桢 张玉鹏 马振华 宁欣杰 魏宏杨
• 学科: 地球科学
• 关键词: 石灰性土壤 土壤重金属 微生物多样性 高通量测序
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 所属期刊栏目: 土壤环境（中国土壤学会土壤环境专业委员会协办）
• 页码范围: 1460-1471
• 页数: 11页
• 分类号: X53
• 语种: 中文
• DOI: 10.11654/jaes.2021-1398

摘要

为探究磷酸改性生物质炭对石灰性污染土壤重金属的稳定效果及对微生物群落结构的影响，于2015—2019年选择豫北某地污染农田土壤开展连续5a的定位试验。研究选用磷酸改性稻壳生物质炭为土壤调理剂，设置土壤调理剂不同年限的连续施用处理，分析土壤有效态镉、铅含量及小麦籽粒镉、铅含量，以探究调理剂钝化效果的持续性，借助高通量测序技术测定连续施用调理剂对耕地土壤微生物群落结构的影响。结果表明：本研究选用的磷酸改性稻壳生物质炭虽一定程度上降低了石灰性土壤的pH，但土壤中有效态镉、铅含量显著减少，不同年限连续施用土壤调理剂最终都能显著抑制小麦籽粒中镉、铅的积累。与不添加土壤调理剂的对照处理相比，各处理土壤有效态镉、铅含量分别降低32%~46%和24%~36%，小麦籽粒镉、铅含量降幅为17%~43%和9%~35%。此外，调理剂显著提升了细菌Pseudolabrys和Nordella以及真菌Mortierella的丰度，降低了细菌Nocardioides和Bryobacter以及真菌Gibberella和Sarocladium的丰度。研究表明，连续施用5a调理剂后小麦籽粒镉含量达到最低值，施加调理剂3a即可显著降低小麦籽粒中铅含量；施用调理剂对土壤微生物群落结构产生一定的影响，改善了土壤细菌群落的多样性及丰富度。