長期施肥對褐土及玉米籽粒中重金屬含量的影響.pdf

1、土壤質量與人類健康息息相關。土壤中有害物質特別是重金屬元素可以通過土壤-植物系統(tǒng)危害人體健康，關注農(nóng)田土壤重金屬動態(tài)變化對控制農(nóng)田土壤質量具有重要意義。我國在重金屬方面已開展了大量研究，但缺少對褐土氮、磷、有機肥及不同秸稈還田方式在內(nèi)的長期動態(tài)平衡分析。本文基于褐土農(nóng)田氮磷化肥與有機肥配施和不同秸稈還田方式兩個長期定位試驗，研究測定了各處理0～20cm、20～40cm土壤及2013年玉米植株莖、葉、籽粒、穗軸Cd、Pb、Hg、As、Cu

2、、Zn、Cr、Ni全量，旨在分析長期施肥褐土8種重金屬元素的輸入攜出狀況、年際和剖面變化特征及對玉米籽粒重金屬含量的影響，以期為防止農(nóng)田土壤重金屬污染和合理的施肥培肥提供理論依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴各處理玉米籽粒中重金屬含量有差異。長期氮磷與有機肥配施試驗除N3P3M0、N0P0M6處理，施肥處理玉米籽粒Cd、Hg含量均低于N0P0M0處理；施肥處理玉米籽粒Pb含量超標；增施有機肥對玉米籽粒As的累積作用明顯大于單施化肥

3、；增施有機肥處理產(chǎn)量稀釋效應不會引起玉米籽粒Cu、Zn含量的增加；玉米籽粒Cr含量隨施肥量增加先升高后降低；隨著化肥施用量的增加玉米籽粒Ni含量顯著升高，增施有機肥可以降低玉米籽實部分對Ni的吸收。不同秸稈還田方式試驗除Pb含量超標外其它元素含量均在食品安全限量標準之內(nèi)；秸稈不同還田方式籽粒Cu、Zn、Cr含量均高于秸稈不還田A1處理；不同秸稈還田方式可以降低玉米籽粒中Cd、Hg、As、Ni含量。⑵氮磷與有機肥配施長期試驗：不施肥N0P

4、0M0處理和單施化肥各處理22年Cu、Zn、Cd、Ni四種元素的輸入攜出狀況粗略計算結果表現(xiàn)為減少，無機有機肥配施各處理均有所增加；不施肥N0P0M0處理Pb、Hg、As三種元素的輸入攜出計算結果均為減少，單施化肥、無機有機肥配施各處理均有所增加；除N0P0M0、N1P1M0處理22年Cr累積減少外，單施化肥處理與無機有機肥配施各處理Cr含量均增加。不同秸稈還田方式長期試驗：經(jīng)過21年各處理Pb、Hg、As、Cr含量輸入攜出計算結果均表

5、現(xiàn)為增加；秸稈不還田A1處理Cd、Ni含量21年累積減少，秸稈還田各處理累積增加；Cu、Zn則不同于其它六種元素。⑶褐土重金屬年際變化特征：2013年土壤重金屬總體表現(xiàn)為Pb、Cr、Ni含量較基礎土樣升高；Cd、Zn基本持平；Hg、As、Cu降低。氮磷與有機肥配施對土壤Cd、Pb、Hg、As、Cr、Ni的處理間差異影響不顯著，無機有機肥配施對Cu、Zn處理間影響顯著，單施化肥對Cu、Zn處理間差異影響不顯著。氮磷與有機肥配施、秸稈不同還

6、田方式各處理22年和21年后土壤Pb含量比基礎土樣分別升高了4.42％～20.95%、10.22%～28.80%；土壤Cr分別升高了4.58%～13.69%、6.56%～8.79%；土壤Ni含量分別增加了1.09%～10.34%、4.63%～8.57%；氮磷與有機肥配施試驗除N0P0M0、N1P1M0、N3P2M3三個處理土壤Cd含量略有降低外，其它處理Cd含量比基礎土樣高出0.05%～23.80%；不同秸稈還田方式試驗各處理土壤Cd含

7、量變化幅度為-13.32%～22.77%。土壤Zn含量變化幅度分別為-6.84%～22.28%、-9.99%～2.56%。兩個試驗各處理全Hg含量分別下降了29.30%～74.20%、50.00%～70.59%。土壤As含量變化幅度分別為-41.54%～-17.10%、-19.27%～1.21%；土壤Cu含量變化幅度分別為-19.75%～4.57%、-23.72%～-7.53%。⑷長期氮磷與有機肥配施0～20cm、20～40cm土層重金

8、屬含量變化特征：所有施肥處理土壤0～20 cm Cd、Pb、Cu、Zn、Cr含量均比不施肥處理高，20～40 cm Pb含量低于不施肥處理，具有重金屬元素的表聚性。不同秸稈還田方式對土壤0～20 cm Cd、Pb、Hg、As含量的處理間差異影響不顯著，主要受重金屬在0～40 cm土層的遷移變化影響；不同秸稈還田方式和重金屬在0～20 cm，20～40 cm的遷移變化對Cu、Zn、Cr、Ni處理間差異影響顯著。⑸研究區(qū)基礎土樣重金屬元素除