土壤重金属污染问题日益严重，镉因其毒性强、易被植物吸收等特性受到人们高度关注。生物炭和有机肥在修复土壤重金属污染问题上均发挥着积极的效果。本项目通过饲用大豆(Glycine max) 的盆栽试验，研究了不同比例的生物炭和有机肥配施处理对降低饲用大豆体内镉含量及土壤中有效态镉浓度的可行性，从而为土壤镉污染的修复问题提供方案依据。研究结果表明一定比例的生物炭和有机肥配施可以降低饲用大豆体内镉含量，提高饲用大豆对镉的转运系数，还可以提高土壤pH和降低土壤有效镉浓度。3%生物炭和2%有机肥配施处理（BC3%+OM2%）显著降低了饲用大豆体内镉含量和降低土壤有效镉浓度。综上，生物炭和有机肥配施既能可以降低土壤有效镉浓度，减少饲用大豆对镉的吸收积累，也能降低饲用大豆体内镉含量。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3引言（或绪论）3
材料与方法5
供试材料 5
试验设计 5
测定项目6
饲用大豆生长指标测定6
土壤理化性质指标测定6
数据统计及分析处理7
结果与分析7
生物炭和有机肥配施对饲用大豆生长发育的影响7
生物炭和有机肥配施对饲用大豆株高的影响7
生物炭和有机肥配施对饲用大豆生物量的影响7
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内各元素吸收的影响8
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内N元素浓度及含量的影响8
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内P元素浓度及含量的影响9
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内K元素浓度及含量的影响10
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内Ca元素浓度及含量的影响11
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内Mg元素浓度及含量的影响12
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内Cd元素浓度及含量的影响13
生物炭和有机肥配施对土壤理化性质及有效Cd浓度变化的影响14
生物炭和有机肥配施对土壤pH的影响14
生物炭和有机肥配施对土壤有效Cd浓度的影响15
讨论17
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机肥配施对饲用大豆生长发育及营养元素的影响17
生物炭和有机肥配施对土壤pH及土壤有效Cd浓度的影响17
生物炭和有机肥配施对饲用大豆体内Cd元素吸收的影响17
致谢18
参考文献18
生物炭和有机肥配施对镉污染土壤中饲用大豆元素含量的影响
引言
引言：现代生活的工业化进程的加快，在改善我们的生活质量的同时，也带来了许多环境问题。土壤的重金属问题便是其中较为严峻的问题之一。我国很多地方的农田和郊区的土壤都有不同程度的重金属污染【1，2】。对于植物而言，如果这些重金属元素被根系吸收并积累在体内的话，就会影响甚至危害到植物本身，也会影响到对必需营养元素的吸收利用。镉（Cd）易于被植物吸收积累，而且会抑制磷（P）、钾（K）在体内的再分配转运过程，干扰植物正常的物质合成需求，进而影响植物的代谢过程【3】。在镉污染严重的土壤上，作物的产量会有减产的影响，同时品质也会有所降低。更为严重的是，镉会积累在作物体内，并通过食物链进入人们体内，从而影响到人体的安全和健康【1，2】。饲用大豆是我国重要的粮食作物，也是极易吸收和积累镉的作物之一。土壤的重金属污染的修复和治理问题，也是我国粮食的安全问题。
生物炭（Biochar），就是在缺氧或无氧的条件下，生物质通过热裂解得到的一类含炭量很高的物质【4，5，6】。它具有稳定、大孔隙度及大比表面积等优点，同时保留有原生物质的良好孔隙结构【4，6】。生物炭不仅碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）等基础营养元素含量高，其他的土壤养分元素如磷（P） 、钙钙（Ca）、镁（Mg）、钾（K）及微量元素锰（Mn） 、锌（Zn）、 铜（Cu）等也含量丰富【4】。通过对生物炭进行进一步的研究分析，人们还发现它具备了高度芳香化的结构，同时还含有大量的酚羟基、羧基和羰基【4】。这些基本性质使生物炭不仅稳定性高，吸附能力也表现优秀。生物炭的原材料来源很广泛，常见的有秸秆、玉米芯、枝干等。本次实验所使用的生物炭为玉米秆炭。
生物炭不仅含有植物生长发育所需的各种营养元素，而且具备有良好的孔隙结构和较大的比表面积，吸附能力也表现优秀。这些优质特性使得生物炭在施入土壤中后，可以增加土壤的肥力、改善土壤的性质、提高土壤的pH值和阳离子交换量、增大田间持水量等，而且会帮助植物进一步吸收土壤养分，提高有效养分的含量，为作物生长发育提供更多的养分需求，进而增加作物的产量及提高作物的品质【5，7，8】。生物炭不仅可以吸附营养元素，对重金属离子等也表现出一定的吸附及固定作用。在受重金属污染的土壤当中施入生物炭，可以发现土壤中的重金属离子形态和迁移行为表现明显。重金属离子如镉离子（Cd2+）、铅离子（Pb2+）、铜离子（Cu2+）等在生物炭的作用下都表现出明显的吸附固定效应【5】。所以向受重金属污染的土壤中施加生物炭，可以起到降低土壤中重金属的迁移性和有效性的效应，降低污染物在土壤当中的富集程度，进而降低植物对重金属的吸附积累，减轻植物毒害【5，9，10，11】。基于生物炭在重金属污染土壤当中的重要作用，人们把它列为具有修复土壤重金属潜力的重要材料之一。
有机肥（Organic fertilizer）是古代人们广泛应用的肥料，被应用到农业生产当中已经有很长的历史。它主要是指动植物的残体在特定微生物的作用下，经过无害化处理、腐熟等处理之后复合而成的肥料【2】。漫长的应用历程表明，有机肥施入土壤后具有诸多表现优良的特性。例如可以改善土壤状况，提高土壤肥力，有效地补充植物生长发育所需的各种营养元素，进而提高作物的产量和品质。向受重金属污染的土壤施入有机肥后发现，有机肥能够影响土壤当中重金属的形态，也会影响植物对重金属的吸收利用【2，12，13】。研究发现，有机肥当中含有丰富的有机物质，这些有机物质可以在微生物的分解作用下产生腐殖质，然后与土壤当中的重金属离子如Cd2+等络合，形成稳定的化合物，这样重金属的活性就会降低下来，不易被植物吸收积累【14】。因此，有机肥的施入可以减少植物对重金属的吸收积累、降低土壤重金属的生物有效性【14】。
重金属污染问题日益严峻，有机肥在重金属污染土壤当中的积极表现引起人们的关注。有机肥不仅不会破坏土壤本身的结构，还可以改善土壤状况，加上其来源广泛，成本低廉，所以成为积极应对土壤重金属修复的重要措施之一。
生物炭和有机肥施入重金属污染的土壤后均表现出一定的积极影响。这两种物质在重金属污染中的应用研究也相对成熟。生物炭和有机肥配合施用，有利于增加土壤中作物生长所需的部分养分，显著提高作物的产量和生物量。研究表明，这两者配施之后既可以改善土壤的理化性质、提高土壤肥力、补充作物生长所需的营养元素，促进作物生长发育，提高作物的产量和品质，同时也能够降低土壤有效态镉含量、降低作物对镉的吸收积累，进而降低作物中镉含量，所以是修复镉污染土壤的有效措施【13，15】。但这两者配施的研究相对较少，有关生物炭和有机肥配施之后的具体作用效应、两者量比之间的关系效应等还需要进一步的深入研究。

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