作者:梁佳怡  王泳森  段敏  李艺  陈喆  于方明  刘可慧

亮点：

1.本研究选定近10年在国内外公开发表的有关生物质炭与土壤有效态镉及植物镉吸收的相关主题论文，以土壤中镉有效态含量和植物镉吸收含量为评价指标，在前人工作的基础上，继续扩大样本量和更新样本数据，利用整合分析方法，从土壤特性（质地、酸碱度）、生物质炭原料和制备条件（时间、温度、pH）及施用量等方面，评价生物质炭施用对土壤有效态镉含量及对植物吸收镉的影响。

2.本文研究通过整合分析方法，系统客观地分析了生物质炭来源、制备条件及施用量对土壤有效态镉含量和对植物镉吸收的影响，揭示了该研究主题的普遍规律，为评价该研究主题提供了定量的评价标准，并为后续该主题的研究提供了参考依据。

摘要：本文通过整合分析，收集整理了国内外84篇生物质炭与土壤有效态镉含量及植物镉吸收方面的文献，从土壤特性、生物质炭施用量、生物质炭原料及制备条件等方面，研究了生物质炭施用对土壤有效态镉含量及植物镉吸收的影响。结果表明，生物质炭能有效降低土壤有效态镉含量及植物对镉的吸收，且植物比土壤的响应更明显。与不施加生物质炭的对照组相比，壤质和黏质土壤中的有效态镉分别显著（P<0.05）降低了33.06%和17.00%，而在砂质土壤中的变化不显著，弱酸性（5.5<pH≤6.5）土壤对生物质炭的施用响应更显著，平均降低36.72%。生物质炭制备的合适原料、温度、时间及施用量分别为：生活垃圾类物质、大于等于600℃、大于等于3.5 h和3%左右。所得结果为镉污染土壤—植物系统中生物质炭的选择与应用提供参考依据。

主要结果：

（1）土壤施用生物质炭，可有效降低不同质地土壤中有效态镉的含量及植物对镉的吸收，降幅分别为23.18%和40.01%，植物比土壤的响应更强烈。

（2）从土壤质地来说，生物质炭对壤质土壤降幅最大，达33.06%；从土壤酸碱性来说，生物质炭对弱酸性（5.5<pH≤6.5）土壤的有效态镉降幅最大，达36.72%。

（3）生物质炭合适的制备原料、热解温度、制备时间及施用量分别为生活垃圾类物质、大于等于600℃、大于等于3.5 h和3%左右，此时对土壤有效态镉的降幅分别为36.04%、45.10%、25.13%、35.68%；相应的，植物体镉吸收的降幅分别为53.17%、50.26%、56.54%、45.75%。生物质炭pH>8时，对土壤有效态镉含量及植物体镉吸收影响的差别均不大，但植物的响应比土壤更明显，平均降幅为土壤的1.73倍。

关键词：生物质炭; 镉污染土壤; 镉的有效性; 植物镉吸收; 整合分析; 土壤修复

部分图表：

图1 生物质炭施用量对土壤镉有效态含量及植物镉吸收的影响

图2 生物质炭制备原料、温度、时间及其pH对土壤中有效态镉含量的影响

图3 生物质炭制备原料、温度、时间及其pH对植物镉吸收的影响

作者简介：

梁佳怡，生命科学学院2020级生态学专业硕士研究生，主要研究课题为酸模叶蓼-改性生物炭联合修复锰污染土壤研究。目前已在广西师范大学学报（自然科学版）上发表论文1篇。

王泳森，生命科学学院2020级生态学专业硕士研究生，主要研究课题为锰污染环境中酸模叶蓼的代谢组学及其强化锰污染土壤修复。目前已在广西师范大学学报（自然科学版）上发表论文1篇。

通讯作者：

于方明，博士，教授。2007年毕业于中山大学环境科学与工程学院，获理学博士学位。承担研究生《污染生态学研究进展》、《现代生物修复技术》，本科生《环境土壤学》、《环境生物学》等课程的教学。目前，主要从事污染环境生物修复与环境毒理学方面的研究，主持在研国家自然科学基金项目1项；完成国家自然科学基金项目2项，国家重点研发计划项目子课题1项，广西科学研究与技术开发重大专项项目2项，广西自然科学基金1项。已发表论文90余篇。

刘可慧，博士，硕士生导师。生命科学学院专任教师，主要从事生态恢复，生物修复方面研究。先后主持各类科研项目十余项，参与省部级以上项目8项。指导学生完成各类项目十余项。其中，获创新创业大赛全国铜奖1项、广西赛区金奖2项、最佳创意奖1项。在《Plant and Soil》、《Chemosphere》、《Ecotoxicology and Environmental Safety》、《生态学报》、《中国环境科学》等期刊发表论文60余篇，其中SCI论文20余篇。获授权专利20余项。

论文引用格式：

梁佳怡, 王泳森, 段敏, 等. 生物质炭对土壤有效态镉及植物镉吸收影响的整合分析[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2021, 39(6): 1-12.

LIANG J Y, WANG Y S, DUAN M, et al. Effects of biochar on soil available cadmium and cadmium uptake by plants: A meta analysis [J]. Journal of Guangxi Normal University (Natural Science Edition), 2021, 39(6): 1-12.

全文获取：

DOI: 10.16088/ j.issn.1001-6600.2021030502

（文/梁佳怡   生科研会   图/梁佳怡   审/徐夏帆）