生物炭与农家肥对农田土壤中毒死蜱消解动力学、土壤理化性质及番茄（Solanum lycopersicum L.）植株吸收的对比评估

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Comparative Evaluation of Biochar and Farmyard Manure on Chlorpyrifos Dissipation Kinetics, Soil Physicochemical Properties, and Uptake by Tomato (Solanum lycopersicum L.) Plants in Agricultural Soil

　　## 摘要本研究调查了毒死蜱（CP）污染（10 mg kg?1）对土壤-植物系统的影响，以及生物炭和农家肥（FYM）作为土壤改良剂的修复潜力。以番茄（*Solanum lycopersicum* L.）为试验植物，进行了为期3个月的盆栽试验。评估了土壤理化响应，包括pH值、土壤微生物生物量碳以及β-葡萄糖苷酶、脱氢酶、酸性磷酸酶和脲酶等酶的活性。通过抗氧化酶谱（包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性）估算植物生理胁迫，并定量分析了CP向不同植物组织的迁移。此外，通过消散动力学评估了CP的环境归趋。CP暴露显著抑制了土壤酶活性，而生物炭施用使脱氢酶和酸性磷酸酶活性分别提高了3.5倍和2.1倍。CP在番茄植株中引起的氧化胁迫表现为超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性升高（分别为7.0倍和7.2倍），而在施用生物炭和农家肥后显著降低。CP的消散遵循一级动力学（R2 = 0.95–0.97）。仅含CP的土壤中半衰期最短（11.2天），而生物炭和农家肥处理使持久性分别延长至16.1天和15.8天。尽管在改良土壤中持久性延长，CP并未表现出毒性增加，这反映在生物浓缩因子（BCF）（0.55）和迁移因子（TF）（0.48）的降低上，且在生物炭处理下果实中的积累量最低（0.5 μg g?1）。这种生物有效性的降低使植物耐受指数（TI）在生物炭处理下提高至85–89%。总体而言，本研究提供了生物炭和农家肥在综合土壤-植物系统中缓解毒死蜱毒性的新颖对比评估。毒死蜱在生物炭和农家肥改良土壤中持久性增加并未与植物毒性增加相关联，这可能反映了通过改良剂介导的吸附和固定作用降低了生物有效性。因此，本研究结论认为，土壤改良剂为改善土壤生物健康并限制农药向食物链转移提供了一种可靠的策略。### 图文摘要