松木生物炭聯(lián)合油菜修復(fù)鉛污染農(nóng)田的效應(yīng)

倪 娟,莫愛(ài)麗,樊鑫婷,蔣圓圓,楊 飛,3,4,彭堂見(jiàn),劉 俊,,5,6,7*

(1.南華大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,湖南 衡陽(yáng) 421001;2.南華大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,湖南 衡陽(yáng) 421001;3.南華大學(xué) 典型環(huán)境污染與健康危害湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 衡陽(yáng) 421001;4.中南大學(xué) 臨床流行病學(xué)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 長(zhǎng)沙 410000;5.南華大學(xué) 有色金屬礦區(qū)耕地重金屬污染生態(tài)阻抗技術(shù)研究衡陽(yáng)市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 衡陽(yáng) 421001;6.南華大學(xué) 生態(tài)健康與人類重要疾病防控湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 衡陽(yáng) 421001;7.南華大學(xué) 生物毒理與生態(tài)修復(fù)衡陽(yáng)市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 衡陽(yáng) 421001)

0 引 言

農(nóng)耕土壤Pb污染是一個(gè)全球性嚴(yán)峻的生態(tài)農(nóng)業(yè)和健康安全問(wèn)題。由于工業(yè)采礦和冶煉中廢水、廢渣處理未達(dá)標(biāo)或未經(jīng)處理直接排放以及用污水灌溉農(nóng)用地等原因?qū)е滤w沉積物、土壤和農(nóng)作物重金屬污染嚴(yán)重[1]。重金屬鉛通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,危害人類健康[2-3]。湖南省素有“有色金屬之鄉(xiāng)”的美稱。2010年湖南郴州、2014年湖南衡東均出現(xiàn)了“血Pb超標(biāo)”事件。湖南省多地農(nóng)耕土壤和農(nóng)作物如大米和油菜中Pb的質(zhì)量比超過(guò)了《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中規(guī)定的Pb的限值,嚴(yán)重威脅著食品安全和人民健康[4-5]。重金屬Pb通過(guò)土壤-農(nóng)作物-人體途徑進(jìn)入機(jī)體內(nèi),Pb可以替代具有神經(jīng)元信號(hào)傳導(dǎo)、神經(jīng)發(fā)生、髓質(zhì)化、突觸可塑性等功能的關(guān)鍵元素鈣(Ca),并通過(guò)Ca離子通道進(jìn)入大腦,導(dǎo)致活化氧形成、線粒體“自我破壞”從而損傷乃至破壞神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞[6]。通過(guò)環(huán)境暴露和飲食等方式攝入Pb很可能引發(fā)一系列神經(jīng)系統(tǒng)疾病和心血管系統(tǒng)的慢性疾病,如阿爾茨海默病(alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(parkinson disease,PD)、肌萎縮側(cè)索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)、注意缺陷多動(dòng)障礙(attention deficit and hyperactivity disorder,ADHD)、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等[7-8]。因此,農(nóng)耕土壤Pb污染的治理與修復(fù)成了刻不容緩的問(wèn)題。

油菜是一種一年生的大生物量草本植物,在湖南省的種植面積達(dá)127萬(wàn)hm2左右,也是湖南省僅次于水稻的第二大農(nóng)作物,在重金屬污染的耕作土壤中廣泛種植。研究表明,油菜在重金屬污染土壤中生長(zhǎng)時(shí)很容易吸收重金屬,且具有高生物量、生長(zhǎng)快速等特點(diǎn)因而備受學(xué)者們的關(guān)注[9-10]。湖南省人民政府發(fā)布的《湖南省水稻生產(chǎn)功能區(qū)和油菜籽、棉花生產(chǎn)保護(hù)區(qū)劃定實(shí)施方案》中,規(guī)劃了要完成100萬(wàn)hm2的油菜種植任務(wù)。因此,湖南省的重金屬污染耕地需要進(jìn)行整治、降低油菜中的重金屬含量,以保障農(nóng)產(chǎn)品食用安全。油菜籽中重金屬的含量不但與土壤Pb總量及其生物有效性有關(guān),同時(shí)與油菜吸收、累積、分配重金屬的能力和格局也密切相關(guān)。因此,在不改變湖南省耕地用途的前提下,如何有效降低耕作土壤重金屬的總量以保障糧油食品安全是湖南省亟待解決的環(huán)境污染問(wèn)題與生態(tài)農(nóng)業(yè)問(wèn)題。

生物炭具有孔隙結(jié)構(gòu)好、比表面積大、表面具有豐富的含氧官能團(tuán)等特性,可以有效地吸附土壤中重金屬,被廣泛應(yīng)用于修復(fù)重金屬污染土壤。研究表明,生物炭對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)效應(yīng)與生物炭中的材質(zhì)有關(guān),不同原料和材質(zhì)所制備得到的生物炭其元素含量和重金屬吸附效果具有較大差異[11]。迄今為止,生物炭生產(chǎn)所需的充足原料供應(yīng)主要由植物和作物殘留物組成[12]。松木、木屑、硬木、果樹樹干、荔枝木等材質(zhì)的生物炭已經(jīng)被證明可以改善土壤肥力,修復(fù)重金屬污染土壤及促進(jìn)作物生長(zhǎng),增加其產(chǎn)量,達(dá)到可持續(xù)生產(chǎn)的目的[13-15]。湖南省種植有大面積的松木林,每年疏剪的松木樹枝被大量廢棄,或者被直接焚燒,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。如何合理利用廢棄的松木樹枝,以減少焚燒導(dǎo)致的碳排放成了一個(gè)科學(xué)問(wèn)題。有關(guān)生物炭對(duì)油菜累積重金屬的研究主要采用秸稈類材質(zhì)的生物炭[16-17]。迄今未見(jiàn)有關(guān)松木生物炭與油菜聯(lián)合修復(fù)Pb污染土壤的效應(yīng)研究。

本文利用松木生物炭改良湖南湘潭縣某地Pb污染的農(nóng)田土,分析了油菜植株各器官生物量、油菜根系土壤Pb的質(zhì)量比及其形態(tài)分布和油菜植株各器官中累積的Pb的質(zhì)量比和總量。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)農(nóng)田概況

本試驗(yàn)小區(qū)位于湖南省湘潭縣的某塊農(nóng)田(112°83′E,27°81′N),海拔110 m。當(dāng)?shù)貙儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤(rùn)氣候,年平均氣溫為17.2 ℃,年平均降雨量1 350～1 700 mm;該地區(qū)的農(nóng)田長(zhǎng)期種植水稻,每年種植兩季水稻。該農(nóng)田表層土壤(0～10 cm)基本性質(zhì)為:pH值為5.81,陽(yáng)離子交換量為588.5 mmol/kg,有機(jī)質(zhì)為39.80 mg/kg,有效氮為58.35 mg/kg,速效鉀為23.14 mg/kg,有效磷為8.31 mg/kg,重金屬Pb的質(zhì)量比為149.75 mg/kg。土壤溶液pH和土壤基本理化性質(zhì)參照《土壤農(nóng)化分析》進(jìn)行測(cè)定[18]。根據(jù)《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618—2018),該農(nóng)田土壤受到輕度Pb污染。

1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用的油菜品種為創(chuàng)雜油5號(hào);生物炭是由松木在400 ℃低氧條件下熱解碳化所制,過(guò)篩(0.25 mm)。2020年9月30日,按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的耕作方式,將油菜種子播種在翻土后的空菜地中,油菜幼苗移栽前培育至幼苗長(zhǎng)出第4片葉子,期間以自來(lái)水澆灌。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2020年10月20日,將水稻秋收后的農(nóng)田表層土壤(0～15 cm)翻土、平整;選建12個(gè)種植單元(每單元5 m×1.5 m),每個(gè)單元間距0.3 m,以避免不同水平生物炭之間的干擾。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)生物炭水平,施用量分別為200、400和600 g/m2,未施加生物炭的為對(duì)照;用鋤具將生物炭與農(nóng)田各種植單元表層土壤(0～15 cm)混合均勻,每個(gè)梯度處理設(shè)3次重復(fù)。

2020年10月24日將具有4片完全葉、長(zhǎng)勢(shì)均勻健壯的油菜幼苗移栽至試驗(yàn)田,種植密度為每單元5 m×1.5 m,單元間距0.3 m,每單元60株油菜。在苗期以水溶液的形式噴灑復(fù)合肥,使每株油菜施肥量為0.57 g N、0.855 g P2O5、0.712 5 g K2O。在油菜花期追施1次硼肥(H3BO3),施用量為7.5 kg/hm2。生長(zhǎng)期間,按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)農(nóng)作進(jìn)行田間管理、定期除雜草。2021年5月2日油菜植株成熟,每種植單元隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)一致的3株油菜及其根際土樣帶回實(shí)驗(yàn)室,土樣放置在室內(nèi)進(jìn)行風(fēng)干,過(guò)篩處理。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.4.1 生物炭表征分析

用元素分析儀(Vario EL III,Elementar,Germany)測(cè)定了生物炭有機(jī)元素C、N、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù);生物炭樣品的比表面積(brunner-emmett-teller,BET)在Autosorb比表面積分析儀(Quantachrome,USA)下進(jìn)行分析;利用傅里葉變換紅外光譜儀(Nicolet iS5,Thermo Fisher,USA)分析松木生物炭官能團(tuán);掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)(JSM-7600F,日本電子,日本)分析生物炭表觀形態(tài)。

1.4.2 土壤中Pb的質(zhì)量比和形態(tài)分布

土壤樣品風(fēng)干過(guò)篩(0.150 mm)后,樣品在HNO3-HF-HClO4消化系統(tǒng)下消化,微孔濾膜(0.45 μm)過(guò)濾后的消解液用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES,6300型)測(cè)定重金屬Pb的質(zhì)量比[19]。另一部分樣品采用歐洲共同體參考局(European Community Bureau of Reference,BCR)順序提取法分析了根系土壤中重金屬Pb的形態(tài),分為以下4種形態(tài):弱酸可提取態(tài)、可還原態(tài)、可氧化態(tài)以及殘?jiān)鼞B(tài)[20]。

1.4.3 植物各器官生物量及Pb的質(zhì)量比

將采挖的收獲期的油菜植株分為根、莖、豆莢、籽粒四個(gè)部分。用自來(lái)水沖洗樣品,再用蒸餾水洗凈。將樣品置于103 ℃烘箱中殺青1 h,在80 ℃下干燥至恒重,稱量各器官的干重;用高速粉碎機(jī)將各器官樣品磨碎、混勻后過(guò)0.2 mm篩,并做好標(biāo)記保存在塑封袋中。分別稱取0.2 g過(guò)篩后的根、莖、豆莢和籽粒樣品,在HNO3-HClO4的混合物中消化[19]。用體積分?jǐn)?shù)為2%的硝酸將所得溶液稀釋至25 mL,微孔濾膜(0.45 μm)過(guò)濾。測(cè)定濾液中Pb的質(zhì)量比,采用雙平行樣和加標(biāo)回收率法,Pb元素的加標(biāo)回收率為96.4%,符合元素分析質(zhì)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

分別使用式(1)和式(2)兩個(gè)公式計(jì)算油菜植株不同器官的生物富集系數(shù)BCF(bioconcentration factor,BCF)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)TFi-j(translocation factor,TF)[21]。

BCF=ωi/ωsoil

(1)

TFi-j=ωj/ωi

(2)

式中,ωi和ωj分別表示同一株植物兩個(gè)不同器官中Pb的質(zhì)量比,ωsoil表示在土壤中Pb的質(zhì)量比(mg/kg)。

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SPSS 16.0和Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,組間數(shù)據(jù)差異用單因素方差分析進(jìn)行比較(P<0.05)。

2 結(jié) 果

2.1 松木生物炭的表征

圖2 松木生物炭傅里葉紅外光譜圖

2.2 松木生物炭對(duì)土壤中Pb的質(zhì)量比和形態(tài)分布的影響

松木生物炭處理后,油菜根際土壤重金屬Pb的質(zhì)量比及形態(tài)分布如圖3所示。生物炭能有效降低根際土壤中Pb的質(zhì)量比。隨著生物炭的增加,土壤中Pb的質(zhì)量比下降;在400和600 g/m2生物炭水平,油菜根際土壤中Pb的質(zhì)量比較對(duì)照組顯著降低了20.73%和28.70%(P<0.05),且低于《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618—2018)規(guī)定中Pb的風(fēng)險(xiǎn)篩選值(100 mg/kg)。生物炭對(duì)油菜根際土壤中Pb的弱酸可提取態(tài)比例無(wú)影響,但改變了土壤中Pb的可還原態(tài)及殘?jiān)鼞B(tài)的比例;與對(duì)照組相比,Pb的可還原態(tài)比例的增幅為5.7%～24.4%;Pb的殘留態(tài)比例的降幅為8.4%～58.8%。但200 g/m2生物炭對(duì)油菜根際土壤中Pb的質(zhì)量比和Pb形態(tài)無(wú)顯著影響。

圖3 松木生物炭對(duì)土壤重金屬Pb的質(zhì)量比和形態(tài)分布的影響

2.3 松木生物炭對(duì)油菜植株和各器官生物量的影響

松木生物炭顯著降低了油菜植株和各器官的生物量(P<0.05)(見(jiàn)表1)。隨生物炭增加,油菜植株總生物量顯著降低,其降幅為9.68%～36.68%(P<0.05)。與對(duì)照組相比,油菜莖、豆莢和籽粒的生物量顯著下降了4.37%～27.94%、8.80%～42.31和5.14%～42.91%(P<0.05)。雖然施用生物炭后,油菜根部生物量顯著下降,但與生物炭的用量關(guān)系不大。

表1 不同松木生物炭處理下油菜植株和各器官的生物量

2.4 松木生物炭對(duì)油菜植株累積、分配Pb的影響

生物炭處理的油菜植株及根莖器官中的Pb的質(zhì)量比顯著增加(P<0.05),而籽粒中Pb的質(zhì)量比顯著降低(P<0.05)(圖4)。隨著生物炭的增加,油菜植株中Pb的質(zhì)量比增加,較對(duì)照組增加了10.82%～79.32%。與對(duì)照組相比,根和莖中Pb的質(zhì)量比分別增加了6.6%、64.06%和119.1%,105.58%、89.45%和138.13%,而籽粒中的Pb質(zhì)量比顯著降低了28.76%、76.5%和46.70%(P<0.05)。

圖4 松木生物炭對(duì)油菜植株和各器官中Pb的質(zhì)量比的影響

隨著生物炭的增加,油菜植株中Pb的總量增加,其增幅為4.50%～22.5%,但200 g/m2生物炭處理中差異不顯著(見(jiàn)圖5)。400和600 g/m2生物炭處理的油菜根和莖器官中Pb的總量顯著增加,其增幅為80.6%～74.01%和68.76%～72.12%(P<0.05);與對(duì)照組相比,施用生物炭后籽粒中Pb的總量分別顯著降低了34.78%、81.91%、67.54%(P<0.05),且400 g/m2生物炭處理的籽粒中Pb的總量最低。

圖5 松木生物炭對(duì)油菜植株和各器官中Pb的總量的影響

2.5 松木生物炭對(duì)油菜植株富集與轉(zhuǎn)運(yùn)Pb的影響

不同生物炭處理組油菜植株各器官中Pb的生物富集系數(shù)(BCF)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(TF)如表2所示,油菜植株中Pb主要富集在根部。隨著生物炭的增加,油菜根和莖的生物富集系數(shù)(BCF)顯著增加,其增幅為11.87%～207.12%和116.76%～232.96%(P<0.05);籽粒的富集系數(shù)(BCF)顯著下降,與對(duì)照組相比,分別降低了25.19%、70.28%和25.19%(P<0.05)。添加生物炭后,植株轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)TF根-莖顯著增加,TF莖-豆莢和TF豆莢-籽粒顯著下降(P<0.05);TF莖-豆莢較對(duì)照組分別降低了40.48%、50.33%和19.99%,TF豆莢-籽粒分別顯著降低了45.05%、76.60%和73.81%(P<0.05)。顯然,生物炭能促進(jìn)油菜植株中Pb由根向莖轉(zhuǎn)運(yùn),抑制Pb由莖向豆莢及豆莢向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn),從而減少重金屬Pb在油菜可食用部位的累積。在400 g/m2生物炭處理的植株中BCF籽粒和TF豆莢-籽粒達(dá)到最小值。

表2 不同松木生物炭處理對(duì)油菜植株各器官中Pb生物富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)的影響

3 討 論

1)松木生物炭促進(jìn)油菜對(duì)Pb的吸收,提高了污染農(nóng)田的修復(fù)效應(yīng)。

研究表明,某些條件下的生物炭處理會(huì)增加重金屬污染土壤中可交換態(tài)的重金屬含量,減少殘?jiān)鼞B(tài)重金屬含量[26]。例如,在稻草生物炭處理后的銅冶煉廠周圍土壤中,重金屬Cu、Pb和Zn的殘?jiān)鼞B(tài)含量降低[27]。本研究中,施用松木生物炭后,油菜根際土壤中Pb由活性低的殘?jiān)鼞B(tài)向活性較高的可還原態(tài)轉(zhuǎn)化。土壤中可還原態(tài)的Pb易被油菜根系所吸收。生物炭可以通過(guò)提高植物對(duì)重金屬的吸收和累積,從而降低土壤中重金屬的含量以達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的[28]。例如,J.Liu等人報(bào)告了荔枝木生物炭促進(jìn)了向日葵植株吸收和累積土壤中重金屬Pb、Cd和As[24];桉木生物炭的施用能減少玉米芽中Cd和Cu的濃度,但顯著增加了幼苗中的Pb和Zn含量[29]。本研究中,施用生物炭后土壤重金屬Pb形態(tài)比例的改變可能是導(dǎo)致油菜植株中Pb的質(zhì)量比增加的主要原因。本研究中油菜植株累積的Pb隨生物炭的增加而增加。在生物炭熱解碳化過(guò)程中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)、多氯二苯二噁英(polychlorinated dibenzo para dioxins,PCDDs)和多氯二苯并呋喃(polychlorinated dibenzofurans,PCDFs)等多種污染物,因其具有致癌性、致突變或致畸變性,可能對(duì)生物體造成不同程度的生物毒性[30]。因此,植株體內(nèi)Pb的質(zhì)量比的增加和生物炭中多種污染物的釋放對(duì)植株產(chǎn)生的毒害作用都可能是油菜生物量下降的原因。

2)松木生物炭改變了Pb在油菜植株內(nèi)的累積與分配格局,抑制了Pb向籽粒中轉(zhuǎn)移,降低了菜籽油的食品安全風(fēng)險(xiǎn)。

植物可以通過(guò)根系吸收土壤中的重金屬,其中一部分重金屬滯留在根細(xì)胞中,另一部分則通過(guò)根細(xì)胞間的運(yùn)輸由中柱鞘輸送到導(dǎo)管中,隨植物的蒸騰作用向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)并累積在植物莖葉和籽粒中[31]。隨著松木生物炭施用量的增加,油菜植株累積Pb的總量呈上升趨勢(shì),但各器官中Pb的總量變化趨勢(shì)不一致。對(duì)照組各器官累積的Pb的總量變化規(guī)律如下:根>籽粒>莖>豆莢;施用松木生物炭后,各器官累積的Pb的總量基本上遵循如下規(guī)律:根>莖>豆莢>籽粒。顯然,松木生物炭改變了Pb在油菜植株各器官的累積與分配格局。這與前人有關(guān)生物炭影響高累積油料作物如向日葵、芥菜型油菜等植物累積、分配重金屬格局的研究結(jié)果一致[24,28]。生物炭促進(jìn)了Pb在根莖部的累積,抑制了Pb向籽粒中轉(zhuǎn)移,籽粒Pb的總量顯著下降。研究表明,油菜籽經(jīng)工藝能顯著降低植物油中重金屬濃度,油菜籽中的鎘轉(zhuǎn)移到菜籽油中的比例為2%～10%[32]。Pb在油菜籽向菜籽油中的轉(zhuǎn)移率(油菜作物的無(wú)毒劑量)低于Cd的轉(zhuǎn)移率,不易帶來(lái)健康風(fēng)險(xiǎn)[33]?？蓪?duì)收獲后的油菜籽進(jìn)行加工后制成菜籽油,以進(jìn)一步降低其食品安全風(fēng)險(xiǎn)。

3)松木生物炭-油菜修復(fù)模式在減少碳排放的同時(shí)也可獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

按本研究中油菜樣地種植密度(每單元5 m×1.5 m,單元間距0.3 m,約每公頃80 000株油菜),當(dāng)生物炭施用量為400 g/m2和600 g/m2水平時(shí),每公頃油菜可以分別從污染農(nóng)田土壤去除Pb 36.77 g和39.34 g;同時(shí)每公頃土壤可以分別生產(chǎn)能安全產(chǎn)出植物油的油菜籽約1 580 kg和1 244 kg,按現(xiàn)在(2022年4月油菜籽集貿(mào)市場(chǎng)價(jià)6.03元/kg)的油菜籽市場(chǎng)價(jià),估算可分別產(chǎn)出9 527.4元和7 501.3元的經(jīng)濟(jì)效益。隨著全球能源需求日益增長(zhǎng),石油、天然氣和煤炭等化石燃料不可再生,生物燃料的生產(chǎn)和應(yīng)用逐漸占據(jù)著重要地位;油菜作為油料作物可為生物燃料提供農(nóng)產(chǎn)品原料,促進(jìn)可持續(xù)的生物能源生產(chǎn),減少碳排放的同時(shí)帶來(lái)商業(yè)價(jià)值[34]。在對(duì)40項(xiàng)研究中的76種生物炭的特性進(jìn)行分析比較后發(fā)現(xiàn),與肥料或農(nóng)業(yè)生物質(zhì)原料相比,由氮和灰分含量較低的木材生產(chǎn)的生物炭更能減少土壤中的N2O的排放[35]。本研究中松木生物炭C/N>30、且含氮量低,具有能顯著減少土壤N2O排放的潛能。考慮到湖南省油菜和兩季水稻不同的種植時(shí)間和生長(zhǎng)周期,可通過(guò)冬季插播油菜并施用松木生物炭的模式,部分去除農(nóng)田土壤中Pb以顯著降低稻谷中Pb的食品安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié) 論

1)施用400和600 g/m2生物炭能顯著降低油菜根際土壤中Pb的質(zhì)量比,其濃度低于《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(GB 15618—2018)中規(guī)定Pb的風(fēng)險(xiǎn)篩選值。

2)松木生物炭改變了油菜根際圈土壤中Pb的賦存形態(tài),可還原態(tài)Pb的比例增加,殘?jiān)鼞B(tài)Pb的比例下降。

3)松木生物炭顯著增加了油菜植株累積的Pb,在600 g/m2生物炭水平下增幅最大,增幅為22.5%(P<0.05)。

4)松木生物炭顯著增加了油菜植株及根、莖等器官中累積的Pb質(zhì)量比(P<0.05),但顯著降低了籽粒中Pb質(zhì)量比(P<0.05)。在400 g/m2松木生物炭水平,籽粒中Pb的質(zhì)量比最低。