改性牛粪生物炭对土壤-青贮玉米体系中镉富集转运的阻控作用

来源：家畜生态学报杂志2025年第10期北京时间：

作者：王振,张淑芬,付龙,丁昕颖,马珊珊,白长胜,赵金波,李伟

单位：黑龙江省农业科学院 畜牧兽医分院，黑龙江 齐齐哈尔 161000

摘要：为研究钝化剂对中性土壤-青贮玉米体系中重金属镉（Cd）富集转运的影响，该试验以二氧化锰-氨基改性牛粪生物炭（manganese dioxide-amino modified cattle manure biochar，MNB）为钝化剂，以东北黑土和青贮玉米为试验材料开展盆栽试验，明确MNB施用量对土壤-青贮玉米体系中Cd富集、转运的阻控作用，以期为改性牛粪生物炭降低土壤Cd污染风险和牛粪的资源化利用提供理论依据。结果表明：（1）土壤中pH（酸碱度）、电导率（electrical conductivity，EC）及有机质（organic matter，OM）等速效养分指标均随施用MNB而显著上升（P＜0.05），2.0%的施加量对土壤养分指标的提升效果最好，与CK处理相比，土壤pH增加了1.70%~3.67%，EC增加了46.09%~56.44%，OM增加了14.45%~18.77%，碱解氮提高了1.51~3.18倍，速效磷提高了0.47~1.73倍，速效钾提高了1.14~1.48倍。（2）随着土壤中Cd含量的上升，施用MNB对土壤中Cd形态的影响效果一致，弱酸提取态、可还原态和可氧化态的含量均随着MNB施用量的提高而下降，残渣态含量均随着MNB施用量的提高而上升，分别提高了9.14%、22.70%和29.79%，差异均显著（P＜0.05）。（3）对比Cd5B0和Cd5B2处理，施用MNB使得青贮玉米的茎、叶和籽实各部位中Cd含量分别下降了33.73%、17.50%和35.92%。在土壤中施用MNB对Cd在土壤-青贮玉米体系中的富集和转运能力有显著的抑制作用。同时土壤养分指标与青贮玉米各部位Cd含量呈显著负相关（P＜0.05），提高土壤养分指标能在一定程度上降低土壤中Cd的活性，间接降低了Cd在土壤-青贮玉米体系内的迁移能力。研究结果说明，施用MNB可提高土壤养分含量，降低土壤中Cd的生物有效性，对土壤-青贮玉米体系内Cd的富集转运有显著的阻控作用。

关键词：改性牛粪生物炭；青贮玉米；土壤；镉；富集系数；转运系数

基金资助：黑龙江省农业科技创新跨越工程重点攻关项目（CX23GG07）；黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院自拟课题（ZNKT-202202）；齐齐哈尔市创新激励项目（CNYGG-2024018）