施用多粘类芽孢杆菌与木本生物炭对紫苏吸收镉的影响

目的探究不同程度镉污染土壤中添加多粘类芽孢杆菌和木本生物炭对紫苏植株吸收镉的差异,为在镉污染土壤上安全种植紫苏提供技术支撑和理论依据。方法以采自赣州的镉污染土壤为基质开展盆栽试验,在轻度镉污染(LC)土壤和重度镉污染(LG)上,分别设置空白对照(LCCK,LGCK)、单施木本生物炭(LCB,LGB)、单施多粘类芽孢杆菌(LCJ,LGJ)、木本生物炭+多粘类芽孢杆菌(LCBJ,LGBJ)八种处理,通过分析地上和地下紫苏生物量、紫苏各器官镉含量、土壤有效态镉含量、土壤pH等指标,解析木本生物炭和多年类芽孢杆菌对紫苏生长和镉吸收富集的影响特征。结果在重度镉污染土壤中,LGBJ处理对紫苏“促生”效果最显著,与LGCK相比,其地上部分和地下部分生物量分别增加48.26%和36.77%;在轻度镉污染土壤中,与LCCK相比,LCBJ处理地上和地下部分紫苏生物量分别增加14.15%和17.00%。在重度镉污染土壤中,土壤有效态镉含量表现为:LGBJ<LGB<LGCK<LGJ。LGBJ处理下土壤有效态镉含量比对照降低56.97%,地上和地下部分紫苏镉含量显著降低39.84%和33.03%。在轻度镉污染土壤中,LCBJ处理对土壤有效态镉含量和地上和地下部分紫苏镉含量的影响均不显著(P>0.05)。此外,在不同程度镉污染条件下,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合处理均显著提高土壤pH(P<0.05)。相关性分析结果表明,土壤有效态镉的含量与土壤pH呈负相关关系,与地上和地下部分紫苏镉的含量均呈极显著正相关关系(P<0.01)。结论在重度镉污染土壤中,木本生物炭与多粘类芽孢杆菌联合施用可通过调控土壤pH和土壤有效态镉的含量,降低紫苏对镉的吸收,从而缓解镉对紫苏生长抑制。