菌糠生物炭对污灌区土壤Cu形态及甜菜生理特性的影响
2021-01-14张国胜程红艳张海波王効挙常建宁何小芳高健永
张国胜,闫 梦,程红艳,张海波,王効挙,常建宁,黄 菲,何小芳,苏 龙,高健永
(1.山西农业大学 资源环境学院,山西 太谷 030801;2.山西农业大学 城乡建设学院,山西 太谷 030801; 3.日本埼玉环境科学国际中心,日本 埼玉347-0115)
Cu是植物正常生长所必须的8种微量元素之一,直接或间接参与植物的各项生命活动[1]。Cu同时也是一种重金属,广泛应用于化工及制造业。含Cu废水的不合理排放[2],易造成土壤Cu含量超标。Cu胁迫下植物生长代谢紊乱,具体表现为植株生长缓慢、叶片失绿、光合和呼吸作用紊乱[3]。植物根部吸收土壤中的Cu后,经过食物链的富集作用,进而对人体健康产生危害。
生物炭通常是指生物质在完全或部分限氧的条件下,经过高温(<700 ℃)热解产生的富含碳素的多孔性材料[4]。生物炭还具有稳定、难溶[5]、表面积巨大、芳香性高、阳离子交换量大、含氧官能团丰富等独特的表面化学性质[6]。研究表明[4,7-9],生物炭不仅可改善土壤理化性质,也对土壤重金属有良好的吸附钝化能力,且因生物炭来源广泛、成本低廉、环境友好而广受科研人员的青睐。
菌糠通常是指生产食用菌后剩下的培养产物。我国是食用菌生产和消费大国,2017年食用菌总产量3 712万t,据估算,每年将产生菌糠约6 000万t[10]。菌糠中含有大量的半纤维素、纤维素和矿物质等营养元素,具有较大的利用空间[11]。传统上,菌糠除少数用作肥料和饲料外,大部分被废弃[12],不仅浪费资源,也造成了环境污染。近年来,随着食用菌产业的升级壮大,菌糠的资源化利用以及如何有效处理废弃菌糠成了亟需解决的问题[13]。刘冉等[14]利用黑木耳菌糠堆肥发酵制备有机肥,结果表明,菌糠有机肥可显著提高土壤的肥力水平,对小白菜的生长有显著的促进作用。黄菲等[15]以炭基有机肥配施菌糠木醋液,研究其对土壤中Cu形态的转化,结果表明,配施菌糠木醋液可有效降低土壤中可交换态Cu的含量。……
