秸秆炭化后还田对不同镉污染农田土壤中镉生物有效性和赋存形态的影响_张晶
《2024年秸秆长期还田对紫色土小麦—玉米轮作系统N2O和NO排放的影响》范文
《秸秆长期还田对紫色土小麦—玉米轮作系统N2O和NO排放的影响》篇一秸秆长期还田对紫色土小麦-玉米轮作系统N2O和NO排放的影响一、引言随着现代农业技术的不断进步，秸秆长期还田技术在中国农业生产中得到了广泛应用。
该技术不仅有助于提高土壤肥力和改善土壤结构，同时还能对农田温室气体排放产生影响。
特别是在紫色土小麦-玉米轮作系统中，秸秆还田对N2O和NO等温室气体的排放具有重要影响。
本文旨在探讨秸秆长期还田对这一轮作系统中N2O和NO排放的影响，为优化农业管理和减少农田温室气体排放提供理论依据。
二、研究方法本研究采用田间试验与实验室分析相结合的方法，对秸秆长期还田后的紫色土小麦-玉米轮作系统进行深入研究。
通过对比不同处理组（如秸秆还田组与无秸秆还田组）的N2O和NO排放量，分析秸秆还田对这两种气体排放的影响。
三、结果与讨论1. 秸秆长期还田对N2O排放的影响实验结果显示，在紫色土小麦-玉米轮作系统中，秸秆长期还田能够显著影响N2O的排放。
与无秸秆还田组相比，秸秆还田组在小麦和玉米生长季的N2O排放量明显增加。
这可能是由于秸秆分解过程中产生的微生物活动增加了土壤氮素的转化速率，从而促进了N2O的排放。
此外，秸秆还田还能提高土壤有机质含量，改善土壤结构，进一步促进N2O的排放。
2. 秸秆长期还田对NO排放的影响相比之下，秸秆长期还田对NO的排放影响较小。
尽管在某些条件下，秸秆还田可能会增加NO的排放量，但总体上这种影响并不显著。
这可能与NO的产生机制有关，NO主要与氮肥施用和土壤氮素转化等过程相关，而与秸秆分解的直接关联性较小。
3. 影响因素分析秸秆长期还田对N2O和NO排放的影响受多种因素影响。
首先，土壤类型和性质对气体排放具有重要影响。
紫色土由于其特殊的土壤结构和成分，对秸秆分解和氮素转化具有独特的影响。
其次，气候条件、施肥策略和作物种类等因素也会影响气体排放。
此外，秸秆还田的方式、量和质量等也会对气体排放产生影响。
秸秆还田对土壤理化性状的影响及关键技术
村乡科技XIANGCUN KEJI114XIANGCUN KEJI 2021年3月（上）秸秆还田对土壤理化性状的影响及关键技术冉辉李佼（阿克苏地区农业技术推广中心，新疆阿克苏843000）［摘要］随着科技的不断发展，化学肥料相比传统农家肥在农作物增产方面效果更加明显，人们越来越重视化肥的使用，忽视了秸秆等农家肥的使用。
尤其是秸秆，农民对其处理的方式主要是焚烧，不仅浪费了资源，而且对环境造成了污染，所以应采取措施改善这一情况。
基于此，本文简要概括秸秆还田对土壤性状的影响及秸秆还田技术，以期秸秆还田技术能得到广泛推广。
［关键词］秸秆还田；土壤；物理性状；化学性状［中图分类号］S158［文献标识码］B［文章编号］1674-7909（2021）07-114-2随着燃气和电器的普及，农民的生活燃料不再以秸秆为主，导致夏收秋收后大量的秸秆得不到利用。
为了处理秸秆，很多农村居民开始大量焚烧秸秆，但是焚烧秸秆会对环境造成严重的污染，有可能会殃及周围农作物生长。
虽然我国明确禁止焚烧秸秆，但是焚烧秸秆的行为依然屡禁不止。
为了解决这一问题，相关部门提出了秸秆还田的方法，不仅能有效利用农业废弃物，解决秸秆处理问题，而且有助于改善农业生态环境。
当前常用采用的秸秆还田方式包括直接还田（覆盖、翻压、粉碎后施入及留高茬）和间接还田（氨化、堆沤、过腹、过圈、焚烧和配施肥料还田）。
1秸秆还田对土壤的影响1.1秸秆还田对土壤物理性状的影响秸秆还田对土壤产生的最为直接的影响是改善土壤物理性状，如土壤孔隙结构、土壤容重、田间持水量、土壤团聚体等。
以天津市为例，由于天津市大部分地区的土壤以滨海盐土为主，土壤板结，而且黏性较大，渗透系数、非毛管孔度较小，土壤蒸发量很大，存在严重的积盐情况。
如果进行秸秆还田，将秸秆覆盖在土壤表面，则能在一定程度上有效降低土壤蒸发量，有效抑制土壤出现返盐的情况，而且能增加土壤渗透性、疏松土壤，有利于后续农作物种植［1］。
长期秸秆还田对污染农田土壤与农产品重金属的影响
totalheavymetalsinsoilwasnotobvious.Theeffectofapplyinglimeonthereductionofheavymetalsinrice straw,grain,andvegetable wasgradually weakened pared withstraw non-returned,strawreturninghadlesseffectontheaccumulationofheavy metalsinsoil,ricestraw,and vegetableinashorttime.However,theaccumulationofcadmium and mercuryinsoilandtheaccumulation ofcadmium,lead,andmercuryinricestrawandvegetableafter4~5yearsweresignificantlylowerinstraw non-returnedfarmlandthanthatinstrawreturningfarmland,andtheeffectontheaccumulationofleadin soilwasless.Withtheincreaseoftesttime,thedifferenceofheavy metalaccumulationinsoil,ricegrain,
农田土壤重金属污染的特点和治理对策研究
ECOLOGY区域治理农田土壤重金属污染的特点和治理对策研究叶赛克1，万星玥2，解浩31.江苏智环科技有限公司；2.扬州美境环保科技有限责任公司；3.扬州市仪征生态环境局摘要：农田土壤重金属污染是影响我国农田生态环境的重要因素。
随着工业文明的快速发展，大量含有重金属物质的废气、废渣、废水被排放到农田环境中，使农田土壤受到铬、镉、铅等重金属的污染，如果含量超标将严重影响到农田作物的正常生产，危害人类的身体健康。
而明确污染来源及特点，提出相应的治理手段，能够切实有效地控制重金属污染对我国农田的影响，提高我国农业经济的发展效率。
关键词：农田土壤；重金属污染；治理对策中图分类号：[TE991.3] 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）22-0139-0001引言：农田土壤重金属污染主要指镉、铬、汞、铅等生物毒素显著的重金属物质及锌、镍、铜等污染物对土壤的污染，拥有较为显著的可逆性、长期性、隐蔽性等特征，能够严重危害农田作物的健康生长，制约农业经济的健康发展。
因此加强治理并控制农田重金属污染，对我国农业经济发展有重要的现实意义和价值。
然而要控制并治理农田污染，就必须明确农田重金属污染的基本来源。
一、农田重金属污染的基本来源首先是空气沉降，空气中所蕴含的重金属元素通常来源于建筑材料、冶金、能源生产过程中的粉尘和废气，通常以气溶胶的方式进入大气层，并在自然降水与沉降的过程中，渗透到农田土壤里。
在市场经济快速发展的过程中，汽车尾气成为土壤重金属污染的主要来源，通常以汽油燃烧中的Cu、Cr、Cd、Zn、Pb污染为主。
其次是固体废弃物。
在理论研究上，固体废弃物成分复杂、种类繁多，且不同废弃物的污染程度和危害方式也明显不同，其中工业废弃物和矿业废弃物的污染危害最大，通常在处理和堆放的过程中，通过水洗、雨淋、日晒的作用，使重金属物质以漏斗状或辐射状的形式向周围水体、土壤中移动、扩散。
最后是农药和化肥污染。
生物质炭和秸秆长期还田对红壤团聚体和有机碳的影响
生物质炭和秸秆长期还田对红壤团聚体和有机碳的影响孟祥天;蒋瑀霁;王晓玥;孙波【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2018(050)002【摘要】生物质炭和秸秆还田是提高土壤有机碳含量和改良土壤团聚体结构的有效方法,但在长期尺度上生物质炭与秸秆还田改良土壤的效率仍不清楚.本研究针对中亚热带第四纪红黏土发育的红壤,基于等碳量不同碳源投入的5 a田间定位试验,包括对照、单施化肥、秸秆还田、秸秆–猪粪配施和生物质炭还田5个处理,采用干筛和湿筛法分析了不同施肥处理对土壤团聚体组成、稳定性和有机碳分布的影响.研究表明:施用等碳量的不同有机碳源5 a后显著增加了土壤有机碳含量,其增幅顺序为:生物质炭还田>秸秆–猪粪配施>秸秆还田.干筛法分析结果表明:与单施化肥处理相比,秸秆–猪粪配施和生物质炭还田处理显著增加>0.25 mm机械稳定性团聚体含量(R0.25)和平均重量直径(mean weight diameter, MWD);秸秆还田和生物质炭还田处理显著增加了0.25 ~ 2 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率.湿筛法分析结果表明:与单施化肥处理相比,秸秆还田和秸秆–猪粪配施处理显著增加 R0.25和MWD,但生物质炭还田处理和单施化肥处理相比差异不显著;秸秆还田和秸秆–猪粪配施处理显著降低团聚体破坏率(PAD),生物质炭还田处理显著增加了PAD;秸秆配施猪粪处理和秸秆还田处理显著增加了>2 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率.总体上,秸秆配施猪粪协同提高团聚体有机碳含量和团聚体稳定性的作用比秸秆还田和生物质炭还田要强.%The applications of biochar and straws are effective methods to improve soil organic carbon and soil aggregate composition. However, their effectiveness in improving soil quality is unclear at thelong-term scale. In this study, a 5-year field experiment was conducted to study the impact of organic manure and biochar with equal amount of carbon input on soil aggregate composition, stability and organic carbon contents in an upland red soil in middle subtropical region. The study included five treatments: blank treatment (CK), fertilizer (N), straw (NS), the mixed application of pig manure and straw (NSM) and the biochar (NB). Soil aggregate size fraction was examined by dry and wet sieving methods, respectively. The results showed that soil organic carbon contents increased significantly after 5-year application of different types of organic carbon sources, and the order was as follows: NB> NSM> NS. For dry sieving, the results revealed that macro-aggregate contents (R0.25) and mean weight diameters (MWD) were significantly higher under NSM and NB treatments than the N treatment. In general, the contributing rates of macro-aggregates to SOC in 0.25–2 mm fraction increased under NS and NB treatments. For wet sieving, the results revealed that R0.25and mean weight diameters MWD were significantly higher under NSM and NS treatments than the N treatment. The percentage of aggregate destruction (PAD) significantly reduced under NS and NSM treatments, but increased under NB treatment. The contributing rates of macro-aggregates to SOC in >2 mm fraction increased under NSM and NS treatments. In general, the mixed application of pig manure and straws had a stronger capacity to improve synergically soil aggregate stability and organic carbon content in comparison with the straw or biochar returning.【总页数】7页(P326-332)【作者】孟祥天;蒋瑀霁;王晓玥;孙波【作者单位】土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;中国科学院大学,北京 100049;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008;土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京 210008【正文语种】中文【中图分类】S156.6;S158.5【相关文献】1.秸秆还田与生物炭施用对黄褐土团聚体稳定性及有机碳积累的影响 [J], 乔丹丹;吴名宇;张倩;韩燕来;张毅博;李培培;李慧2.生物质炭与秸秆配施对紫色土团聚体中有机碳含量的影响 [J], 王富华;黄容;高明;王子芳;田冬3.长期定位秸秆还田对土壤团聚体及有机碳组分的影响 [J], 皇甫呈惠;孙筱璐;刘树堂;贾志越;赵洪翠4.生物质炭与秸秆施用对红壤有机碳组分和微生物活性的影响 [J], 包建平;袁根生;董方圆;李佳星;梁辰飞;徐秋芳;秦华;陈俊辉5.秸秆和生物炭还田对棕壤团聚体分布及有机碳含量的影响 [J], 高鸣慧;李娜;彭靖;陈坤;高天一;韩晓日因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
土壤调理剂对重度镉污染土壤改良及农作物吸收累积镉的影响
土壤调理剂对重度镉污染土壤改良及农作物吸收累积镉的影响汪丹;周伟;张阳阳;王梦园【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2024(52)2【摘要】[目的]研究土壤调理剂对重度镉污染土壤改良及农作物吸收累积镉的影响。
[方法]利用恩施富硒高镉地区表层土壤作为盆栽供试土壤,以辣椒为供试作物,通过开展盆栽试验,研究9种土壤调理剂对辣椒生长、吸收积累镉以及土壤中镉形态变化的影响。
[结果]土壤调理剂的施用能明显降低辣椒果实中镉含量,降幅76.35%~90.27%,总体以T_(4)土壤调理剂(12.99%小麦秸秆生物炭+6.49%过磷酸钙+64.94%凹凸棒石+2.60%硅肥+12.99%贝壳粉)效果最佳。
添加生物炭比菜籽粕试验组提升土壤pH效果更好;土壤调理剂的施用能显著降低可交换态和碳酸盐结合态镉含量,且可以促使镉向农作物不可利用的铁锰结合态以及残渣态转变,同时提高了植物叶片的光合速率,促进了植株的生长。
辣椒果实镉含量与土壤中镉相关关系表明,辣椒在吸收土壤中水溶态镉的同时,也会对碳酸盐结合态镉进行吸收。
[结论]在恩施富硒高镉地区施用“12.99%小麦秸秆生物炭+6.49%过磷酸钙+64.94%凹凸棒石+2.60%硅肥+12.99%贝壳粉”组合的调理剂可有效降低农作物对镉的吸收。
高镉地区进行农作物安全种植不仅要降低能被植物直接利用的水溶态和离子交换态镉活性,还需降低具有潜在风险的碳酸盐结合态镉含量。
【总页数】4页(P73-76)【作者】汪丹;周伟;张阳阳;王梦园【作者单位】湖北省地质科学研究院(湖北省富硒产业研究院);湖北省硒生态环境效应检测中心【正文语种】中文【中图分类】X53【相关文献】1.矿物调理剂对稻田土壤镉形态和水稻镉吸收的影响2.生物炭复配调理剂对镉污染土壤性状和小白菜镉吸收及其生理特性的影响3.修复镉污染土壤的油菜品种的筛选及吸收累积特征研究——高积累镉油菜对土壤中难溶态镉的活化及吸收研究(Ⅱ)4.土壤调理剂对镉污染稻田土壤理化性质和水稻不同部位镉富集的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
秸秆不同还田方式对土壤中溶解性有机碳的影响
生态环境 2006, 15(1): 80-83 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目： 中国科学院知识创新工程项目（KZCX －SW －416）；中国科学院沈阳应用生态研究所创新基金项目（C12SC-SCXMS0303） 作者简介：郑立臣（1973－），男，博士研究生，主要从事土壤有机碳库研究。
E-mail: zhengl@ 收稿日期：2005-09-20秸秆不同还田方式对土壤中溶解性有机碳的影响郑立臣1, 2，解宏图1，张 威1, 2，张旭东11. 中国科学院沈阳应用生态研究所，沈阳 110016；2. 中国科学院研究生院，北京100039摘要：土壤溶解性有机质及其可利用性与土壤质量密切相关。
通过研究秸秆不同还田方式（粉碎还田、覆盖还田、高茬还田）对农田土壤溶解性有机碳的影响，探讨了土壤溶解性有机碳对土壤质量的贡献。
水溶性有机碳（WSOC ）和热水溶性有机碳（HWSOC ）通过冷水和热水提取获得。
结果表明：秸秆还田能够增加土壤有机质的含量，影响土壤中水溶性有机碳和热水溶性有机碳的含量。
在粉碎还田、覆盖还田、高茬还田处理中，粉碎还田的农田土壤中WSOC 和HWSOC 的含量比覆盖还田、高茬还田的高，粉碎还田的农田土壤中的WSOC 和HWSOC 占土壤有机碳的百分比也最高。
另外，WSOC 和HWSOC 与土壤呼吸有很好的相关性（相关系数分别为0.75, 0.85）。
关键词：秸秆还田；水溶性有机碳；热水溶性有机碳；土壤呼吸中图分类号：S153.6+1 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2006）01-0080-04土壤有机质是土壤生态系统中一个重要的成分。
土壤有机质的缺乏能够引起团聚体性状不好，土壤持水量下降，土壤侵蚀加剧，提供营养的能力下降，减少土壤生物和酶的活性。
这些因素综合到一起就会引起土壤的生产力下降。
因此维持和提高农业土壤中有机质的含量对于农业的可持续发展是非常关键的[1]。
水稻秸秆生物炭对污染土壤中镉生物有效性的影响
生态环境学报 2017, 26(6): 1068-1074 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目：国家自然科学基金项目（41471410）；北京市生态学重点学科项目（XK10019440）作者简介：张华纬（1993年生），女，硕士研究生，主要从事土壤污染生态研究。
E-mail: zhw@*通信作者：乔玉辉（1970年生），女，副教授，主要从事土壤污染生态研究。
E-mail: qiaoyh@收稿日期：2017-05-08水稻秸秆生物炭对污染土壤中镉生物有效性的影响张华纬，甄华杨，岳士忠，张慧琦，乔玉辉∗中国农业大学资源与环境学院，北京 100193摘要：为探索生物炭对污染土壤中镉的钝化效果，采用室内培养的方法，研究了质量分数分别为0.5%、1.5%和3.0%的水稻秸秆生物炭（400 ℃热解）对镉污染土壤中DTPA （二乙基三胺五乙酸）提取态镉含量的影响及镉随时间的变化规律，探究土壤pH 与有机碳含量与土壤DTPA 提取态镉含量的相关关系，并选择3.0%生物炭进行玉米盆栽试验以探讨生物炭施入污染土壤后对玉米生长及其吸收富集重金属镉的影响。
研究结果表明：添加0.5%生物炭总体上降低了土壤中DTPA-Cd 含量，但效果不显著（P >0.05）；添加1.5%和3.0%生物炭都显著降低了土壤DTPA-Cd 含量（P <0.05），且添加3.0%生物炭降低效果最佳。
生物炭可通过提高酸性土壤pH 值以及有机碳含量来降低镉的生物有效性。
在为期63 d 的土培试验过程中，土壤DTPA-Cd 含量在初期的降低速率最快，之后又小幅度上升，在10 d 后达到动态平衡。
在为期7周的玉米盆栽试验中，生物炭极显著提高了玉米生物量、降低地上部的镉含量，并抑制其对镉的富集作用（P <0.01），同时也显著降低了地下部镉含量，并抑制其对镉的富集作用（P <0.05）；与对照相比，施用质量分数为3.0%的生物炭使得玉米地上部和根部镉含量的降低幅度分别为60.58%、25.43%。
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秸秆还田是提高农田土壤有机碳含量的重要途径。
我国每年产生农作物秸秆达6~7亿t ，直接还田的比例达到35%以上，小麦、玉米和水稻等主要粮食作物秸秆还田面积约0.26亿hm 2[1]。
但在重金属镉污染农田上，由于作物吸收的重金属镉大部分存在于秸秆中，作物秸秆还田不仅向土壤输入了有机碳，同时也把作物吸收的大部分镉归还了土壤，秸秆在土壤中周转较快，秸秆中的镉也会随秸秆分解而释放出来增加后茬作物对重金属镉的吸收[2]。
因此，重金属污染农田农业环境科学学报2012,31(10):1927-1932Journal of Agro-Environment Science摘要：通过土壤培养试验和生物盆栽试验，研究不同镉污染土壤上作物秸秆炭化后还田对不同镉污染土壤中镉的赋存形态和生物有效性影响，结果表明：在碱性的镉污染土壤上，秸秆炭化后还田降低了玉米地上部生物量，但对玉米地上部镉含量和镉吸收量无显著影响；在酸性的模拟镉污染土壤上秸秆炭化后还田对玉米生长无影响，但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了玉米地上部镉含量和镉吸收量；还田不含镉的玉米秸秆黑炭对镉污染土壤中DTPA 提取态镉含量没有明显影响，但还田含镉的油菜秸秆黑炭显著增加了镉污染土壤中DTPA 提取态镉含量；施用含镉的油菜秸秆黑炭增加了镉污染土壤中水溶和交换态镉含量；施用玉米和油菜秸秆黑炭均显著降低了模拟镉污染土壤中水溶和交换态镉含量；增加了松有机结合态、碳酸盐结合态和紧有机结合态镉含量；模拟镉污染土壤施用玉米和油菜秸秆黑炭6个月后土壤中水溶和交换态镉仍然是土壤镉的主要赋存形态，水溶和交换态镉占土壤全镉的70%以上。
综合以上结果可知，秸秆黑炭不能降低污染土壤中镉的生物有效性和植物对土壤镉的吸收量。
关键词：秸秆黑炭；镉污染土壤；形态；生物有效性中图分类号：X53文献标志码：A 文章编号：１６７２－２０４３（２０１２）１０－１９２７－０６秸秆炭化后还田对不同镉污染农田土壤中镉生物有效性和赋存形态的影响张晶，苏德纯*（中国农业大学资源与环境学院，北京100193）Phytoavailability and Chemical Speciation of Cd in Different Cd-contaminated Soils Influenced by Bio-char IncorporationZHANG Jing,SU De-chun *（College of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing 100193,China ）Abstract ：Greenhouse study was conducted to investigate the phytoavailability and chemical speciation of Cd in two Cd-contaminated soils influenced by bio-char incorporation and to assess the possible remediation by bio-char return to soil.Results showed that bio-char incorpo －ration significantly decreased shoot dry weight but it had no effect on Cd concentration and uptake of maize in Cd-contaminated soil.Bio-char incorporation also had no effect on shoot dry weight of maize in artificial Cd-contaminated soil but it significantly increased Cd concen －tration and uptake of maize with Cd-containing bio-char incorporation.The DTPA extractable Cd concentration increased with the incorpo －ration of Cd-containing bio-char in Cd-contaminated soil.With bio-char incorporating,the water soluble and exchangeable Cd concentra －tion in soil decreased significantly and concentrations of organic bound and carbonate Cd increased significantly in artificial Cd-contaminat －ed soil.While,the water soluble and exchangeable Cd concentration in soil increased significantly with Cd-containing bio-char incorporated into the Cd-contaminated soil.Bio-char incorporation did not decrease the phytoavailability of Cd in both of the two Cd-contaminated soils.Keywords ：bio-charincorporation;Cd contaminated soil;speciation;bioavailability收稿日期：2012－03－29基金项目：国家自然科学基金（40971261）；公益性行业（农业）科研专项（200903015）作者简介：张晶（1983—），女，硕士，主要从事农田土壤重金属污染防治研究。
E-mail ：jingzhang1004@ *通信作者：苏德纯E-mail ：dcsu@2012年10月土壤上是否适合进行秸秆直接还田还有待深入研究。
作物秸秆不完全燃烧后成为黑炭。
黑炭具有化学和微生物惰性[3]。
黑炭在土壤中可以存留很长时间，研究表明黑麦草秸秆制成的黑炭在土壤最佳条件下的年分解率只有0.5%[4]。
黑炭具有丰富的表面官能团，在大气、水和土壤中表现出很强的吸附能力。
黑炭可用于吸附水体和土壤中的有机污染物和重金属阳离子，并影响其环境行为[5-6]。
秸秆炭化后的黑炭对土壤中重金属有强烈的吸附作用，由于其土壤中矿化很慢，可以用来修复重金属污染土壤[7]。
研究表明，在某些镉污染土壤上施用稻草秸秆和棉花秸秆炭化成的黑炭能提高作物的产量，显著降低土壤镉的生物有效性，减少作物对土壤镉的吸收[8]。
但也有研究表明，活性炭等惰性有机炭并不能降低土壤中重金属镉的生物有效性，甚至可增加作物对镉的吸收[9]。
本文通过研究不同重金属镉污染农田土壤上秸秆炭化后还田对土壤镉赋存形态和生物有效性的影响，探讨秸秆炭化后还田能否成为重金属镉污染农田土壤上镉生物有效性调控的措施，为重金属镉污染农田土壤的修复利用和农产品的安全生产提供依据。
1材料与方法1.1供试土壤试验用镉污染土壤有2种，直接采自污染农田的镉污染土壤和人为添加水溶性镉盐的模拟镉污染土壤。
镉污染土壤采自浙江富阳，土壤为水稻土，土壤全镉含量2.06mg ·kg -1，土壤pH 为7.72，有机质含量为30.4g ·kg -1。
土壤风干并过4mm 筛备用。
模拟镉污染土壤采自浙江嘉兴，土壤为水稻土，土壤全镉含量0.72mg ·kg -1，土壤pH 为5.61，有机质含量34.9g ·kg -1；土壤风干并过4mm 筛，添加CdSO 4溶液，添加镉量为3mg ·kg -1。
添加CdSO 4溶液后土壤反复混匀，温室中风干并稳定30d 。
1.2供试植物玉米Zea mays （农大437）。
1.3试验用秸秆黑炭的制取及黑炭的基本性质试验用秸秆为镉污染土壤上收获的油菜秸秆和非镉污染农田上的玉米秸秆。
秸秆黑炭的制备方法如下：将粉碎过2mm 筛的油菜秸秆和玉米秸秆装入直径10cm 、高15cm 的圆柱形不锈钢罐中，每罐40g ±2g ，然后放入马弗炉（S ×4-4-10）中，从室温升温至450℃，保温2h ，断电1h ，开启30min ，冷却至室温。
秸秆和制得的秸秆黑炭的基本性质见表1。
1.4温室盆栽试验镉污染土壤和模拟镉污染土壤2种土壤均按照0.3gN ·kg -1土，0.20gP 2O 5·kg -1土，0.3gK 2O ·kg -1土，并分别以（NH 4）2SO 4，KH 2PO 4，K 2SO 4溶液施肥。
每种土壤上均设如下处理：空白（不施用秸秆黑炭，作为对照处理）；施用2%玉米秸秆黑炭；施用2%油菜秸秆黑炭。
秸秆黑炭与土壤充分混匀。
每盆装土500g ，每处理3个重复。
每盆种植玉米7粒，待玉米出苗，保留4株。
玉米生长60d 后收获。
收取地上部分鲜样称重后，去离子水冲洗干净，90℃杀青30min ，然后65℃烘干至恒重，粉碎混匀制成待测样品。
1.5培养试验试验处理与盆栽试验相同但不种植物，保持水分含量和盆栽试验相同，培养6个月，每个月采土样1次，风干过1mm 筛，测定DTPA 提取态镉含量。
并在培养后1个月和6个月取土样，用改进的Tessier 连续提取法测定土壤中镉的赋存形态变化。
1.6测定项目与方法玉米地上部和玉米秸秆和油菜秸秆镉含量测定：HNO 3-H 2O 2微波消解（CEM MARS 5），原子吸收法测定（TAS-990普析通用原子吸收分光光度计）。
用植物标样（GBW08510）进行分析质量控制。
DTPA 提取态镉含量的测定：0.005mol ·L -1DTPA+0.01mol ·L -1CaCl 2+0.1mol ·L -1TEA 提取液，pH7.3，液土比5∶1，振荡2h ，原子吸收法测定。
用改进的Tessier 法[10-11]（表2）测定培养土壤培养1个月和6个月时土壤镉赋存形态。
表1试验用秸秆及秸秆黑炭的基本性质Table 1Physico-chemical properties of crop straw and bio-char秸秆来源出炭率/%镉含量/mg ·kg -1pHC 含量/%N 含量/%C/N 玉米秸秆非污染农田—45.70.378120.9油菜秸秆镉污染农田0.78146.70.419111.3玉米秸秆黑炭玉米秸秆炭化280.18310.273.20.76396.0油菜秸秆黑炭油菜秸秆炭化32 1.14010.166.80.79584.1注：“—”含量低于检测限。