土壤pH参照鲍士旦^[18]的分析方法(水土质量比为2.5∶1.0)测定。土壤有机质含量采用土壤碳氮转化测量系统(BaPS-SI)测定。土壤铵态氮、有效磷和速效钾含量采用联合浸提–比色法测定^[19]。

土壤有效态Cd、Pb、Zn、Cu和Ni含量采用二乙烯三胺五乙酸–氯化钙–三乙醇胺(DTPA–CaCl₂–TEA)缓冲溶液浸提法测定^[20]，最后提取液用火焰原子吸收分光光度计(岛津AA-6800)测定。

试验数据用Excel软件(2013 版)进行处理，采用SPSS 20.0 的单因素方差分析(One-way ANOVA)和独立样本t检验法进行各处理间的显著性分析。以土壤中Cd、Pb、Zn、Cu和Ni这5种重金属的有效态含量为聚类指标，以阈值为5作为聚类标准，采用WARD系统聚类法(度量标准是欧氏距离平方)对各处理进行聚类分析。

土壤培养14 d后，加入生物炭或微肥的处理组T1、T2、T3、T4、T7、T8、T10、T11、T13、T14和T15土壤的有效态Cu含量均显著低于对照组T0(P<0.05)。总体看，生物炭配施微肥的复合处理组对有效态Cu含量的降低效果比相应的单一处理组好，降低效果最好的4个处理组依次是T7(皇竹草生物炭+铁肥)、T14(花生壳生物炭+锰肥)、T10(咖啡渣生物炭+铁肥)和T8(皇竹草生物炭+锰肥)，有效态Cu含量分别比对照组降低了32.94%、32.22%、27.21%和22.91%(图1)。

图 1 培养14和28 d后各处理组土壤的有效态Cu含量Figure 1 The contents of available Cu in all treatment groups after culturing for 14 and 28 days相同柱子上*表示与对照组(T0)差异显著(P < 0.05，One-way ANOVA方差分析)

培养28 d后，处理组T3、T4、T6、T7、T8、T9、T10、T12、T13、T14和T15的有效态Cu含量均显著低于对照组T0(P<0.05)，降低效果最好的依次是T13(花生壳生物炭+铁肥)、T10(咖啡渣生物炭+铁肥)和T7(皇竹草生物炭+铁肥)，分别降低了49.06%、48.11%和44.81%(图1)。

分别对培养14和28 d后各处理组土壤的有效态Cu含量进行比较(独立样本t检验法，下同)发现，培养28 d后的处理组T9和T13有效态Cu含量与14 d比显著降低，T2处理组显著升高，其他处理组无显著性差异。

土壤培养14 d后，加入生物炭或微肥的处理组T3、T4、T8、T9、T10、T11、T12、T14和T15土壤有效态Ni含量显著低于对照组T0(P<0.05)。总体看，生物炭配施微肥的复合处理组降低效果比相应的单一处理组好。降低效果最好的4个处理组依次是T11(咖啡渣生物炭+锰肥)、T10(咖啡渣生物炭+铁肥)、T12(咖啡渣生物炭+硅肥)和T3(硅肥)，分别比对照组降低了24.53%、22.64%、20.75%和17%(图2)。

图 2 培养14和28 d后各处理组土壤中的有效态Ni含量Figure 2 The contents of available Ni in all treatment groups after culturing for 14 and 28 days相同柱子上*表示与对照组(T0)差异显著(P < 0.05，One-way ANOVA方差分析)

培养28 d后，处理组T9、T10、T11、T12、T13和T14土壤的有效态Ni含量均显著低于对照组(P<0.05)，其中降低效果最好的依次是T12(咖啡渣生物炭+硅肥)、T14(花生壳生物炭+锰肥)和T11(咖啡渣生物炭+锰肥)，分别比对照组降低了23.73%、16.95%和14.41%(图2)。

与培养14 d相比，培养28 d后各处理组土壤的有效态Ni含量都升高，其中T1、T3、T4、T5、T7、T8、T9、T10和T11处理组差异达到显著水平。

土壤培养14 d后，加入生物炭或微肥各处理组土壤的有效态Pb含量均显著低于对照组T0(P<0.05)。降低效果最好的处理组依次是T3(硅肥)、T4(皇竹草生物炭)、T7(皇竹草生物炭+铁肥)、T10(咖啡渣生物炭+铁肥)，分别比对照组降低了36.70%、35.37%、31.26%和29.71%(图3)。

图 3 培养14和28 d后各处理组土壤的有效态Pb含量Figure 3 The contents of available Pb in all treatment groups after culturing for 14 and 28 days相同柱子上*表示与对照组(T0)差异显著(P < 0.05，One-way ANOVA方差分析)

培养28 d后，处理组T3、T4、T5、T7、T9、T10、T12、T13和T14的有效态Pb含量仍显著低于对照组T0(P<0.05)，降低效果最好的依次是T10(咖啡渣生物炭+铁肥)、T5(咖啡渣生物炭)和T13(花生壳生物炭+铁肥)处理组，分别比对照组降低了20.6%、19.1%和18.9%(图3)；与培养14 d相比，各处理组土壤的有效态Pb含量均升高，其中T1、T2、T3、T4、T6、T7、T8、T9、T11和T15处理组土壤的有效态Pb含量显著升高，其他处理组无显著差异。

土壤培养14 d后，加入生物炭或微肥的处理组T3、T7、T8、T9、T10、T11、T12、T14和T15的有效态Zn含量显著低于对照组T0(P<0.05)，降低效果最好的处理组依次是T10(咖啡渣生物炭+铁肥)、T11(咖啡渣生物炭+锰肥)、T3(硅肥)和T7(皇竹草生物炭+铁肥)，分别比对照组降低了10.35%、10.12%、8.47%和6.82%(图4)。

图 4 培养14和28 d后各处理组土壤中有效态Zn含量Figure 4 The contents of available Zn in all treatment groups after culturing for 14 and 28 days相同柱子上*表示与对照组(T0)差异显著(P < 0.05，One-way ANOVA方差分析)

与14 d相比，培养28 d后土壤有效态Zn含量有所升高，但处理组T5、T10、T11、T12和T13仍显著低于对照组(P<0.05)，降低效果最好的依次是T12(咖啡渣生物炭+硅肥)、T10(咖啡渣生物炭+铁肥)和T11(咖啡渣生物炭+锰肥)，分别比对照组降低了9.72%、8.06%和6.16%(图4)。

土壤培养14 d后，加入生物炭或微肥的处理组T1、T3、T4、T6、T7、T8、T9、T10、T11和T15的有效态Cd含量显著低于对照组T0(P<0.05)。总体来看，生物炭配施微肥的复合处理组的降低效果比其相应的单一处理组好。降低效果最好的处理组依次是T7(皇竹草生物炭+铁肥)，T1(铁肥)，T3(硅肥)、T4(皇竹草生物炭)、T6(花生壳生物炭)、T8(皇竹草生物炭+锰肥)、T10(咖啡渣生物炭+铁肥)，分别比对照组降低了21.21%、18.18%和15.15%(其中T3、T4、T6、T8、T10的有效态Cd含量相同)(图5)。

图 5 培养14和28 d后各处理组土壤中有效态Cd含量Figure 5 The contents of available Cd in all treatment groups after culturing for 14 and 28 days相同柱子上*表示与对照组(T0)差异显著(P < 0.05，One-way ANOVA方差分析)

培养28 d后，处理组T1、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10、T11和T15的土壤有效态Cd含量均显著低于对照组(P<0.05)，降低效果最好的依次是T5(咖啡渣生物炭)和T7(皇竹草生物炭+铁肥)，T8(皇竹草生物炭+锰肥)、T10(咖啡渣生物炭+铁肥)和T6(花生壳生物炭)，分别比对照组降低了18.18%(T5和T7的有效态Cd含量相同)和15.15%(T6、T8和T10的有效态Cd含量相同)(图5)。

经显著性检验得知，培养14和28 d各处理组土壤的有效态Cd含量均无显著差异。