摘要：

近年来,重金属所引起的土壤生态环境问题成为制约中国农业可持续发展的重要因素.而太原市小店区农田受到长期的污水灌溉,重金属铬含量远超过了太原市土壤重金属背景值.为了评估生物炭,蚯蚓粪对铬污染土壤的改良以及种植油菜的可行性,本试验分为两部分:(1)以三种施加量(0.3%,0.6%,0.9%)不同生物炭(玉米秸秆炭MBC,稻壳炭RBC,小麦秸秆炭WBC)处理铬污染土壤,以不施生物炭为对照CK,通过油菜盆栽试验研究不同处理对土壤和油菜的影响,分别测定了土壤的基本化学性质,土壤酶活性,土壤中铬总量,油菜地上部生物量及铬含量.(2)以不同水平蚯蚓粪(4%E,8%E,12%E)与生物炭(2.4%B,4.8%B,7.2%B)配施处理铬污染土壤,以不施蚯蚓粪和生物炭为对照CK,利用盆栽试验研究不同配施处理对铬污染土壤及油菜的影响,分别测定了土壤的基本理化性质,重金属铬总量,以及油菜地上部生物量及铬含量.主要研究结果如下:(1)不同WSB/RSB/MSB处理显著提高重金属铬污染土壤养分含量以及蔗糖酶,脲酶,磷酸酶活性(P<0.05).本试验各处理下,土壤有机质,全氮,全钾,速效钾,土壤蔗糖酶活性,盆栽油菜生物量均呈现MSB(玉米秸秆炭)>WSB(小麦秸杆炭)>RSB(稻壳炭)的趋势.随着WSB/RSB/MSB施加量的增加土壤养分含量,蔗糖酶,脲酶含量及油菜的生物量均显著提高,其中有机质,速效钾,蔗糖酶随着施加量增加变化显著,全氮,碱解氮,全磷,全钾可能由于施加梯度小,处理间差异不显著.(2)不同WSB/RSB/MSB处理下土壤有效磷含量,磷酸酶,过氧化氩酶活性均呈现RSB>MSB>WSB的趋势.随着施加量增加,土壤有效磷含量及磷酸酶活性先增加后降低.仅在RSB0.3%处理下土壤过氧化氢酶活性显著提高(P<0.05),相同施加量下,随着施加量的增加到0.9%,过氧化氩酶活性较0.3%显著降低.(3)不同WSB/RSB/MSB处理下土壤中铬的固定作用明显,均显著降低了油菜中铬的含量,但各生物炭以及各施加量之间铬含量无显著差异,生物炭施加量较低施加量梯度差异小,没有达到吸附固定的最低界限.因此,在接下来的试验中施用试验效果最好的玉米秸秆炭,增加生物炭的施加量进行进一步研究.(4)WSB与EWC配施能够调控铬污染土壤pH,并且提高土壤中养分含量.随着EWC施加量增加,土壤pH越来越接近7.8%E+7.2%B处理下全氮,全磷,全钾含量最高;12%E+7.2%B处理下速效钾,碱解氮含量最高;但12%E+4.8%B处理下有效磷含量最高,生物炭施加量到7.2%时显著降低.(5)随着蚯蚓粪生物炭施用量的增加土壤中铬的钝化作用越强,生物炭蚯蚓粪对土壤铬的固定存在加和作用.WSB与EWC配施显著增加了铬污染土壤种植油菜地上部生物量,油菜生物量随着蚯划粪施加量的增加而升高,但随施炭量增加油菜生物量有降低的趋势,但降低不显著.总的来说,8%～12%E配施7.2%B对铬污染土壤修复效果最好,能够显著缓解重金属铬的毒害,提高种植油菜的可能性,对土壤养分和油菜生长有积极的影响.

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