镉污染土壤中生物炭对紫花苜蓿镉吸收、土壤性质及氮矿化的影响

来源：江苏农业科学杂志2022年第第23期北京时间：

作者：夏广英;高庚渠

单位：河南质量工程职业学院，河南平顶山 467000

摘要：添加生物炭或植物修复可有效修复土壤重金属污染，然而尚不确定植物修复下生物炭添加率在多大程度上影响着镉(Cd)修复效果。采用盆栽试验，设置对照(CK)、苜蓿种植(MX)、苜蓿种植+1%生物炭(MX+BC1)、苜蓿种植+2%生物炭(MX+BC2)、苜蓿种植+4%生物炭(MX+BC4)，研究生物炭及苜蓿修复对Cd累积、土壤性质及相关氮矿化功能基因丰度的影响。结果表明，与MX处理相比，添加生物炭处理(MX+BC1、MX+BC2、MX+BC4)增加了紫花苜蓿生物量和植物Cd累积量，以MX+BC1处理最佳。与CK相比，苜蓿种植单一或与生物炭组施均可显著增加土壤有机质(SOM)含量，并对土壤阳离子交换性能产生显著影响。此外，MX处理提高了与土壤矿化相关的蛋白质酶、几丁质酶、氮矿化速率(Rm)及氮素转化相关的功能基因丰度，但对酶相关基因(nprA、aprA、chiA)表达影响较低。相关性分析表明，Rm与全氮含量、碱性蛋白酶、A-Cd、nprA、细菌功能基因(AOB-amoA)呈极显著相关；逐步回归分析表明，AOB-amoA和nprA可预测氮矿化速率。综上所述，与CK相比，苜蓿种植单一或与生物炭一起使用可以通过降低Cd生物有效性和增加AOB-amoA、nprA、SOM含量及提高氮矿化来修复污染土壤。

关键词：生物炭;紫花苜蓿;镉吸收;氮矿化;基因表达