生物炭與氮肥配施對高粱生長及鎘吸收的影響
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來源：《農業環境科學學報》2019 年 12 期
作者：聶新星1,2,3，張自詠4，黃玉紅4，馮敬雲1,2,5，張志毅1,2,3，楊利1,2,3*
單位：1. 湖北省農業科學院植保土肥研究所；2. 農業農村部廢棄物肥料化利用重點實驗室；3. 農業環境治理湖北省工程研究中心；4. 湖北工程學院生命科學技術學院；5 .長江大學化學與環境工程學院
摘 要
為探討生物炭與氮肥配施對高粱生長及鎘（Cd）吸收的影響，採用盆栽試驗，研究了在中、輕度Cd 污染土壤（以YB1、YB2 表示）上分別進行0、2%和5% 3 個生物炭用量（以B0、B2、B5 表示）配施0、200、500 mg·kg-1 3 個施氮水平（以N0、N200、N500 表示）對土壤理化性質、有效Cd 含量、高粱光合特性及其Cd 吸收的影響。
結果表明：兩種土壤上，增加生物炭用量能提高土壤pH 和有機質含量，並在5%添加量時顯著降低土壤CaCl2-Cd 含量；氮肥水平僅在YB1土壤上顯著影響土壤CaCl2-Cd 含量。YB1土壤上，氮肥水平對高粱凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率有顯著影響，均有隨施氮量增加而增加的趨勢；而高粱地上部Cd 含量與CaCl2-Cd 含量顯著正相關，在B5N0 處理中最低（3.87 mg·kg-1），B0N200 處理中最高（6.79 mg·kg-1）。YB2 土壤上，生物炭用量對高粱凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2 濃度和蒸騰速率均有極顯著影響，氣孔導度和蒸騰速率有隨生物炭用量增加而降低的趨勢；高粱地上部Cd 含量與氣孔導度、蒸騰速率顯著正相關，與生物量顯著負相關，在 B2N500 處理中最低（3.79 mg·kg-1），B0N0 處理中最高（5.32 mg· kg-1）。
研究表明，生物炭與氮肥配施能影響土壤理化性質、高粱光合特性和生長等因素，進而影響高粱地上部對Cd 的吸收，不同土壤條件下影響高粱地上部Cd 吸收的主要因素存在差異。
結論：
（1）兩種土壤上，增加生物炭用量能提高土壤pH 值和有機質含量，對高粱地上部生物量整體上表現為先促進後抑制的趨勢；氮肥水平增加促進高粱生長。
（2）在中度Cd 污染土壤上，生物炭用量增加降低土壤CaCl2-Cd 含量，減少高粱地上部Cd 吸收；氮肥水平增加提高CaCl2-Cd 含量，促進高粱地上部Cd 吸收。在輕度Cd 污染土壤上，土壤 CaCl2-Cd 含量僅5%生物炭用量時顯著降低，但高粱地上部Cd 吸收與其生長情況更密切相關。
（3）生物炭與氮肥配施可影響高粱生長和其對Cd 的吸收，實際生產中應根據土壤等條件選擇適宜的配施比例。
