羟基磷灰石与秸秆生物炭对青菜镉积累的钝化效应

农田重金属污染通过食物链危害人体健康,对土壤改良实现安全利用和保障农产品质量安全成为重要现实需求。本研究实地采集苏北Cd污染农田土壤分别进行模拟培养和温室蔬菜盆栽试验,探讨施加不同用量的羟基磷灰石(HAP,1%、2%)、水稻秸秆生物炭(BC,1%、2%)及其组合施用(0.5%HAP+0.5%BC、1%HAP+1%BC)对土壤Cd活性的钝化效率和降低青菜Cd吸收的效果并分析其作用机制。青菜盆栽试验表明,不同钝化剂处理均提高了叶片的净光合速率,生物量增加3.78%~124%,青菜Cd含量与土壤有效态Cd浓度分别降低16.1%~81.7%、15.8%~69.9%;40 d土壤培养试验后,各钝化剂对有效态Cd的降幅达28.9%~87.6%,主要机理是土壤pH显著提高了0.38~0.98个单位、Cd残渣态含量增加19.5%~37.0%、酸溶态含量减少21.1%~25.6%。可见,2种类型的钝化剂均主要通过降低土壤中Cd的化学活性和植物有效性来阻控其被蔬菜吸收积累,而在同等用量下的酸性污染土壤中,无机型材料HAP对提高蔬菜生物量和降低Cd吸收效果最佳且起效更快,其次则是HAP+BC复配的无机-有机复合型改良剂,但有机型材料BC则效果偏弱且起效慢,需要协同施用HAP提升钝化效率。