生物炭与城市废弃物堆肥调控 Bromus tomentellus 对镉铅吸收的GMDH模型研究及其生态修复意义

本研究针对重金属污染土壤修复难题，通过添加1%和2%比例的生物炭与城市废弃物堆肥，探究其对 Bromus tomentellus 吸收镉（Cd）和铅（Pb）的调控机制。研究发现2%生物炭处理显著提升植物生物量（30.0 g）与株高（34.0 cm），并通过GMDH模型（R2=0.998）揭示有机物对金属吸收的动态规律，为污染土壤植物修复提供优化策略。

　　

通过数据分组处理方法（GMDH）模型，研究人员探索了生物炭与城市废弃物堆肥作为有机改良剂对 Bromus tomentellus 吸收铅（Pb）和镉（Cd）的影响机制。实验表明，添加2%生物炭可显著提升植物株高（34.0 cm）与生物量（30.0 g），远超对照组（16.0 cm，9.0 g）。在铅吸收方面，1%堆肥处理下生物富集系数（BCF）最高达2.25，而2%生物炭处理下转运因子（TF）为1.4；对于镉，1%生物炭处理同时获得最大BCF（3.40）和TF（1.4）。金属吸收与转运过程与土壤肥力因子（氮、磷、钾）、pH值、钠吸附比（SAR）及有机质（OM）呈显著相关性（Mantel检验：p=0.1，r=0.4）。GMDH模型以极高精度（R²=0.998）模拟出堆肥对镉吸收呈先升后降趋势，而生物炭则呈现相反效应；铅吸收在堆肥添加量达1.052%时出现峰值（763.7 ppm）。该模型为优化有机改良剂配比、提升植物对污染土壤中重金属的提取效率提供了理论依据。