生物炭基复合材料对镉污染土壤理化性状和 小白菜生长的影响

采用盆栽试验研究了生物炭基复合材料(MPC-BC)不同添加量(质量比 1%、3%、5%,记为 T1、T2、 T3 处理)对土壤理化性质、镉(Cd)形态转化以及小白菜生长、生理特性及 Cd 吸收的影响。结果表明:添加 MPC-BC 能显著促进 Cd 胁迫下小白菜的生长,与不添加 MPC-BC(CK)比,小白菜株高、地上和地下部生物 量显著增加,T3 处理增加最多,分别较 CK 提升 78.11%、137.72% 和 60.64%;随着 MPC-BC 施入量增多,超氧 化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,丙二醛(MDA)含量显著 降低,T2 处理小白菜叶片 SOD、POD 和 CAT 活性最高;小白菜中 Cd 含量随 MPC-BC 施用量增加而减少。添加 MPC-BC 处理土壤 pH 降低 0.13 ～ 0.42 个 pH 单位,土壤电导率增加了 6.92% ～ 137.6%,土壤全氮速效钾、有 机质含量和阳离子交换量升高,但土壤有效磷含量降低。添加 MPC-BC 可有效降低土壤中有效态 Cd 含量,同时 促进弱酸提取态 Cd 和可还原态 Cd 向残渣态 Cd 转化。因此,复合材料能有效地固定污染土壤中的 Cd,缓解 Cd 胁迫对作物的伤害,本试验条件下配施 3% 的 MPC-BC 修复效果最佳。     

盐碱土秸秆添加量对玉米种子萌发及幼苗生长特性的影响

探索盐碱土中添加最佳玉米秸秆量,以‘农华101’玉米种子、收获期玉米秸秆和通辽地区典型的盐碱土为材料,用盐碱土:蒸馏水(1:5)的土壤浸出液制备0、30、40、50、60 g/L秸秆粉培养液,作为5个处理,水培玉米种子;培养期间测定培养液pH、电导率、微生物数量及玉米幼苗根系内生菌数量,统计种子发芽率,4叶期测定幼苗农艺性状及其叶片和根系生理特性指标。结果表明：盐碱土添加玉米秸秆降低pH,降低玉米种子发芽率,但极显著增加幼苗根长、根数和株高;其中40 g/L处理对根长、根数的增加幅度最大,0 g/L处理2叶期死亡。添加秸秆极显著增加盐碱土细菌数量,除了30 g/L处理,其余处理极显著增加真菌和放线菌数量。根内生真菌和放线菌各处理无显著差异,30 g/L与40 g/L根内生细菌数显著大于50 g/L与60 g/L处理。40 g/L处理叶片POD活性极显著大于50、60 g/L处理,分别是它们的2.22倍和3.15倍;叶片MDA含量排序为60 g/L>50 g/L>30 g/L>40 g/L,处理间差异极显著;叶片SOD活性和根系活力为40 g/L>50 g/L>60 g/L>30 g/L,处理间差异极显著;根系MDA含量排序为60 g/L>30 g/L>50 g/L>40 g/L,处理间差异极显著;各处理根系POD活性规律与根系活力一致。盐碱土添加玉米秸秆可增加玉米幼苗抗盐碱胁迫能力,其中40 g/L处理最为显著。     

菌渣基生物炭、磷矿粉、壳聚糖复配比筛选及复合材料对Cd2+的吸附特征

试验以菌渣基生物炭为主要原料,采用超声波振荡复配磷矿粉和壳聚糖,通过批量水吸附试验筛选出复合材料最佳质量比;并在此基础上,从材料添加量、溶液pH、吸附时间和Cd溶液初始质量浓度方面探究菌渣基生物炭和复合材料对Cd²⁺吸附的影响。结果表明,菌渣基生物炭、磷矿粉和壳聚糖最佳质量比为7∶1∶2;不同Cd溶液质量浓度下,复合材料对Cd²⁺的吸附率均高于菌渣基生物炭,随着Cd溶液初始质量浓度的增加,二者的吸附率差距逐渐增加;在pH值为7、100 mg/L Cd溶液中添加0.6 g复合材料与菌渣基生物炭时,二者对Cd²⁺的吸附率相差最大;复合材料经过5次解析后吸附率均在65%左右;加入外源离子会抑制菌渣基生物炭和复合材料对Cd²⁺的去除率,但对复合材料的抑制效果弱于菌渣基生物炭;当Cd溶液质量浓度为100 mg/L时,菌渣基生物炭和复合材料添加量为0.6 g,振荡240 min后吸附量分别达到3.859、6.310 mg/g;复合材料对Cd²⁺的吸附过程与拟二级动力学和Langmuir模型...