高效发展的现代农业在产生巨大经济效益的同时，也给麦田带来了日益突出的环境问题。近年来，土壤重金属镉污染问题引起大家的关注。生物质炭是由农业废弃物如秸秆等生物质经限氧热裂解制备，表面有许多孔隙和官能团，能增加土壤对重金属的固持能力，被用作污染土壤的改良剂。试验结果表明施加生物质炭后能有效提高小麦产量，其中40t/ha和20t/ha施炭处理分别较对照提高了5.32%和10.12%；施入生物质炭后能明显降低小麦籽粒Cd含量，特别是施炭量为40t/ha的处理，与对照相比，小麦籽粒Cd含量降幅达15.15%，而20t/ha施炭处理降幅为12.12%；施入生物质炭后，40t/ha施炭处理的土壤容重显著降低，土壤有机碳含量增加。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与处理 1
1．1 材料 2
1．1. 1 生物质炭的制备 2
1．1. 2 处理方法 2
1．1. 3 供试土壤和生物质炭基本理化性质 2
1．2 分析方法 3
1．2．1 植株样品的处理与测定 3
1．2．2 土壤样品的处理与测定 3
1．2．3 数据统计与分析方法 3
2 结果与分析 3
2．1 小麦年产量变化 3
2．2 小麦籽粒Cd含量的变化 3
2. 3 土壤pH、容重和SOC的变化 4
3 讨论 4
3．1 生物质炭作用效果探讨 5
3．2 研究展望 5
致谢 6
参考文献 6
小麦秸秆炭对小麦吸收土壤镉的影响
引言
土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属引入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于环境背景值，造成生态环境恶化的现象。小麦是我国最重要的粮食作物之一，在我国农业生产中占有重要地位。近二十年来，中国稻田土壤和小麦中重金属镉污染问题日趋严重，导致巨大的经济损失。因此，如何在被污染的麦田进行小麦的安全生产倍受人们的关注[1]。
目前， *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
对重金属镉污染土壤的修复方法主要有工程修复法、化学钝化修复、植物修复和生物修复等。工程修复法主要包括改土法、电动修复、土壤淋洗和热处理法等，此方法针对重金属污染物扩散度高的土壤改良效果好，但治理过程繁琐，并容易导致土壤结构被破坏，形成二次污染 [2]。土壤原位化学钝化修复技术具有实施简便，治理成本低廉及治理速度快等优点，针对大面积重金属污染的土壤修复效果好，但是难以修复重度重金属污染的土壤。植物修复技术主要包括植物提取法、植物固定法和植物挥发法，此技术通常成本低，可改善土壤理化性质，但植物对重金属污染的耐受性有限，且种植单一物种通常无法修复复合重金属污染的土壤，由于植物生长周期的限制，无法明显缩短重金属污染土壤的治理周期，修复效率较低[3]。生物修复法包括微生物修复法、动物修复法。在关于动物修复法的研究发现，蚯蚓对镉有良好的富集作用。通常釆取在被重金属污染的土壤上放养蚯蚓，经过一段时间生长发育后，采用灌水等方法驱出蚯蚓集中处理。而微生物修复法易受外界因素影响，从而导致修复效果难以预料。而自然环境在污染物种类及浓度、环境温度及湿度、酸碱度等方面因素难以控制，而这些因素均是影响微生物生长发育以及分泌酶活性的关键因素[4]。
生物质炭是生物质在低温或相对低温（<700 ℃）、完全或部分缺氧的条件下热分解所产生的一种高碳固体残渣[5]。自从HILTON 等在1963 年观察到生物质炭对土壤中的有机农药吸附效果良好之后，生物质炭就作为一种有效的土壤改良剂，广泛应用于污染土壤修复以及生物有效性调控等方面。许多研究表明，向土壤中施加弱碱性的生物质炭能够通过提高土壤的pH值来降低重金属的生物有效性，同时生物质炭可以通过阳离子吸附作用降低土壤重金属迁移率，此外生物质炭会通过改善和提高土壤肥力降低重金属对植物的毒害[6]。
生物质炭可取材于农业废弃物如小麦秸秆以及污泥、畜禽粪便等，固碳潜力巨大，可有效降低二氧化碳排放，减少温室效应[7]。生物质炭是良好的吸附材料，并且作为富碳材料可以提高土壤有机碳的含量，加强土壤对重金属的固持能力，有效修复小麦田土壤重金属镉污染。生物质炭常被用作土壤改良剂，可以提高土壤性状，如增加土壤CEC、微生物活性等，而且可以增加土壤持水量，提高土壤肥力和小麦产量[8]。
重金属污染土壤改良途径有以下两个重要途径：一是将重金属污染物从污染土壤中清除，即解吸溶解途径；二是改变重金属存在形态，降低其化学活性，减少其在土壤中的迁移性和生物可利用性，即固化稳定途径。生物质炭可以通过表面吸附和分配机制影响重金属的迁移性和生物可利用性，因此，在现有物理化学方法难以将重金属镉从土壤中清除的情况下，在修复土壤重金属过程中可以利用生物质炭降低重金属的迁移性和生物可利用性来达到修复目的[9]。
我国具有丰富的生物质废弃物，每年产生的秸秆总量在7亿吨左右，其中小麦秸秆在2亿吨左右，我国农村秸秆利用现状调查显示，大量的秸秆无法得到有效利用，通常被废弃或焚烧。焚烧秸秆不仅会造成空气污染，加重温室效应，威胁人类的身体健康和生存发展，而且也是对自然资源的浪费。因此本试验选择小麦秸秆作为研究对象，在实现资源循环利用的基础上，分析了小麦秸秆生物质炭对重金属Cd的吸附特性和对麦田土壤的理化性质研究以及小麦产量的影响[1011]。
1 材料与方法
材料与处理
1．1．1 生物质炭的制备
所用生物质炭为小麦秸秆生物质炭，购于河南三利能源公司，该生物质炭是在485℃高温裂解而成，产率约为35%，产品过2mm筛后供大田试验施用。
1．1．2 处理方法
共试土壤选自河南济源县贾庄，试验设置三个施炭处理：不施炭对照（C0）、施炭20t/ha（C20）、施炭40t/ha（C40），每个处理三次重复，随机区组设计，小区面积30m2，生物质炭于小麦播种前一周施入土壤，翻耕。管理措施按照当地农作习惯进行。其中，两个点的肥料均于播种前施入50kg/亩的复合肥（NP2O5K2O，20205）作为基肥，整个生育期不再追肥，分别于越冬前和返青前灌溉。待小麦成熟后，采取整株小麦样品，即包括小麦根与秸秆以及对应的各小区的土壤样品，供相关指标测定。

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