黑麦草与施肥对石油-铅-镉复合污染土壤微生物活性的影响

随着工业和农业生产的发展,重金属、有毒有机物及其复合污染土壤日益增多,其修复问题在世界范围内是一项具有挑战性的任务。以砂质壤土为试验对象,模拟石油-铅-镉复合污染,共设置4个处理:(1)对照处理,复合污染土壤(CK);(2)不施肥处理,复合污染土壤+黑麦草(NF);(3)施氮肥处理,复合污染土壤+黑麦草+氮肥(F1);(4)施氮肥和磷肥处理,复合污染土壤+黑麦草+氮肥+磷肥(F2),研究种植黑麦草与施肥处理对石油-铅-镉复合污染土壤微生物活性的影响,以期为污染土壤修复及环境影响评价提供初步的理论基础。结果表明:黑麦草与施肥对复合污染土壤基础呼吸、微生物量碳均有促进作用,处理NF、F1和F2的土壤基础呼吸强度比对照处理CK最高分别增加约20.94%,24.41%,42.69%,其中施加氮、磷肥(F2)对土壤基础呼吸影响最显著;第10天时,处理NF、F1和F2土壤微生物量碳含量与对照相比分别增加约26.92%,127.43%,181.89%,施肥处理土壤微生物量碳含量显著高于不施肥处理;不同种类的酶活性对黑麦草与施肥的响应不尽相同,其中种植黑麦草与施肥均会抑制石油-铅-镉复合污染土壤中FDA水解酶活性,施加氮肥在一定时间内能较好地维持石油-铅-镉复合污染土壤内的脱氢酶活性,施肥能有效地提高并维持复合污染土壤中脲酶活性,而过氧化氢酶活性受黑麦草与施肥影响不显著。研究表明种植黑麦草配施氮、磷肥对土壤微生物基础呼吸、土壤微生物量碳及相关土壤酶活性均有增强作用,进而有利于促进土壤污染物的去除及土壤质量的改善。     

秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放的影响差异

采用室内培养试验,向土壤中添加小麦秸秆和不同量生物质炭,同时比较探究秸秆与生物质炭施用对土壤温室气体排放及微生物活性的影响差异。试验共设5个处理:土壤(S)、土壤+1%小麦秸秆(WT)、土壤+1%生物质炭(BC1)、土壤+2%生物质炭(BC2)和土壤+4%生物质炭(BC4)。在培养期内,施秸秆处理土壤CO2排放量比对照处理S显著增加约12.60%~2005.63%,而施生物质炭处理降低约51.49%~97.93%。施秸秆处理的温室气体增温潜势(GWP)是对照处理S的1.12~19.24倍,而施生物质炭处理,即处理BC1、BC2和BC4的GWP分别降低了0.27%~64.06%,15.78%~94.01%和29.43%~92.28%。小麦秸秆施用会明显增加土壤温室气体排放,增加温室效应;而添加生物质炭对土壤CO2、N2O排放表现出一定的抑制作用,并明显减弱温室气体增温潜势,即生物质炭能明显减弱温室效应。添加小麦秸秆促进土壤微生物生物量碳的增加,提高FDA水解酶、脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶活性;生物质炭施用一段时间后对土壤过氧化氢酶活性表现为显著激活作用。