Efectos del biochar modificado con Mg-Paligorskita en el crecimiento de Hance en suelos contaminados con metales pesados
Autores: Wang, Tianwen; Luo, Xianxiang; Chen, Kun; Zheng, Hao; Song, Zewei; Zhao, Lize; Gong, Junhua; Li, Fengmin; Liu, Ruhai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efectos del biochar modificado con Mg-Paligorskita en el crecimiento de Hance en suelos contaminados con metales pesados
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Contaminación por metales pesados
Suelo
Biochar
Modificado
Crecimiento de plantas
Contaminación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
La contaminación por metales pesados del suelo representa una amenaza seria para la producción agrícola y la salud humana. El biochar modificado con Mg y paligorskita puede reducir el contenido de metales pesados disponibles en el suelo; sin embargo, su efecto de pasivación se ve afectado por el método de modificación, y hay una falta de investigación sobre su impacto en el crecimiento de las plantas en suelos altamente contaminados. En este estudio, se prepararon cuatro tipos de biochar modificado utilizando MgCl, paligorskita y madera como materias primas, incluyendo MBC y MPB preparados por pre-modificación y BCM y BPM preparados por post-modificación. Hance fue seleccionado como la planta de prueba, y se realizó un experimento en macetas para explorar los efectos del biochar no modificado y modificado en el crecimiento de Hance en suelos altamente contaminados con Cu, Pb, Zn y Cd. En comparación con el biochar original, el biochar modificado, especialmente el biochar pre-modificado, aumentó significativamente el contenido de cenizas, el pH, la relación O/C, el conteo de grupos funcionales en la superficie y el contenido mineral. La capacidad de adsorción para metales pesados también se mejoró significativamente, siendo los principales mecanismos de adsorción la precipitación, la complejación y el intercambio iónico. Los cuatro tipos de biochar modificado promovieron el crecimiento y la biomasa de Hance en diferentes grados, con el efecto de promoción en el orden de MPB > MBC > BPM > BCM, y el efecto fue más significativo con una adición del 3%. El biochar modificado redujo significativamente el contenido de metales pesados disponibles en el suelo de la rizosfera, con un efecto de pasivación en el orden de MPB > MBC > BPM > BCM, y la adición del 3% tuvo el mayor efecto. Un análisis adicional a través de la prueba de Mantel y el modelado de ecuaciones estructurales confirmó que el biochar modificado promovió el crecimiento de Hance al reducir el contenido de metales pesados disponibles en el suelo de la rizosfera y aumentar los contenidos de NO-N y AP. Este estudio proporciona apoyo de datos para el desarrollo de biochar funcionalizado para la remediación de la contaminación por metales pesados en el suelo.
Descripción
La contaminación por metales pesados del suelo representa una amenaza seria para la producción agrícola y la salud humana. El biochar modificado con Mg y paligorskita puede reducir el contenido de metales pesados disponibles en el suelo; sin embargo, su efecto de pasivación se ve afectado por el método de modificación, y hay una falta de investigación sobre su impacto en el crecimiento de las plantas en suelos altamente contaminados. En este estudio, se prepararon cuatro tipos de biochar modificado utilizando MgCl, paligorskita y madera como materias primas, incluyendo MBC y MPB preparados por pre-modificación y BCM y BPM preparados por post-modificación. Hance fue seleccionado como la planta de prueba, y se realizó un experimento en macetas para explorar los efectos del biochar no modificado y modificado en el crecimiento de Hance en suelos altamente contaminados con Cu, Pb, Zn y Cd. En comparación con el biochar original, el biochar modificado, especialmente el biochar pre-modificado, aumentó significativamente el contenido de cenizas, el pH, la relación O/C, el conteo de grupos funcionales en la superficie y el contenido mineral. La capacidad de adsorción para metales pesados también se mejoró significativamente, siendo los principales mecanismos de adsorción la precipitación, la complejación y el intercambio iónico. Los cuatro tipos de biochar modificado promovieron el crecimiento y la biomasa de Hance en diferentes grados, con el efecto de promoción en el orden de MPB > MBC > BPM > BCM, y el efecto fue más significativo con una adición del 3%. El biochar modificado redujo significativamente el contenido de metales pesados disponibles en el suelo de la rizosfera, con un efecto de pasivación en el orden de MPB > MBC > BPM > BCM, y la adición del 3% tuvo el mayor efecto. Un análisis adicional a través de la prueba de Mantel y el modelado de ecuaciones estructurales confirmó que el biochar modificado promovió el crecimiento de Hance al reducir el contenido de metales pesados disponibles en el suelo de la rizosfera y aumentar los contenidos de NO-N y AP. Este estudio proporciona apoyo de datos para el desarrollo de biochar funcionalizado para la remediación de la contaminación por metales pesados en el suelo.