红壤稻田长期施用猪粪的生态效益及承载力评估

【目的】有机粪肥还田是实现废弃物资源循环利用的重要途径之一,大量研究证实,猪粪还田施用可以显著提高土壤肥力和作物产量,但是,由于饲料添加剂含有较高的Cu、Zn、As等重金属元素,再加上养猪业中饲料添加剂的广泛应用,猪粪长期还田也可能导致土壤中重金属元素大量累积,从而威胁土壤质量和粮食安全。因此,利用长期定位探讨和综合评价长期施用猪粪下红壤稻田的生态效益就显得十分重要。【方法】以始于1981年的红壤性水稻土有机肥定位试验为载体,分析了长期施用猪粪30年间红壤稻田的水稻产量和土壤有机碳含量影响,以期明确猪粪对水稻产量的增产幅度和对土壤有机碳的贡献潜力,同时分析不同猪粪施用年限（包括试验前、试验5年、16年、22年和30年）的土壤重金属Cu、Zn、Cr和As等含量变化,基于国家土壤质量二级标准（GB 15618-1995）的土壤重金属含量的临界值,利用本研究中土壤重金属的累积速率对红壤稻田施用猪粪的超标时间进行估算,并进一步探讨猪粪的安全用量。【结果】施用猪粪显著提高了水稻产量和土壤有机碳含量,与施化肥处理（NPK）相比,产量增加了10.3%-12.0%,土壤有机碳含量增加了18.8%-23.7%,但是猪粪施用对红壤稻田的酸化阻控作用较小。在试验30年后,分别在早稻和晚稻施用猪粪的处理（OM1和OM2）的土壤pH值与未施肥对照无显著差异。此外,施用猪粪的土壤Cu、Zn、Cr和As含量亦显著增加,与施用化肥处理相比,OM1和OM2的Cu、Zn、Cr和As含量分别增加了72.0%-82.6%、29.1%-55.2%、194.8%-262.6%和90.5%-192.7%,但是未超过国家土壤环境质量二级标准（GB15618-1995）。按照现行猪粪施用量（22.5 t•hm-2•a-1）推算,土壤Cu、Zn、Cr和As含量确保安全水平的施用时间分别还有22、67、44和14年。若确保连续施用猪粪50年土壤Cu、Zn、Cr和As含量不超标,则红壤稻田每公顷最多猪粪施用量应不超过6.40 t•hm-2•a-1。【结论】在红壤稻田上,猪粪长期还田虽然能够显著提高稻米产量和土壤肥力（尤其是土壤有机碳含量）,但也同时导致土壤Cu、Zn、Cr和As含量大幅增加,从而可能引起土壤出现重金属污染风险,进而威胁稻米质量和人类安全。因此,权衡稻田长期施用猪粪对作物产量、土壤肥力和重金属累积的生态效益,确定土壤对猪粪的最大环境承载力将为科学合理的利用猪粪以实现区域农业的可持续发展提供依据。     

施用城市污泥堆肥对土壤和大豆器官重金属积累的影响

重金属在土壤中易积累造成污染,因此污泥中重金属含量成为其农用的限制因素,重金属在作物中的富集问题也备受关注。以东北黑土为供试土壤,大豆为供试作物,采用随机区组设计,通过施入不同水平的城市污泥堆肥的农田小区试验,研究污泥堆肥对土壤和大豆不同器官的重金属积累的影响,为污泥堆肥农用的安全性提供科学依据。试验结果表明,随着污泥堆肥施入量的增加,土壤中重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量及大豆不同器官中Cu、Zn、Cd的含量均逐渐增加,但在大豆各器官中均未检出Pb。Cu、Zn在大豆各器官的含量和富集系数大小顺序均为籽粒根豆荚茎,而Cd为茎根豆荚籽粒。在本试验污泥堆肥施入量的范围内,土壤和大豆籽粒中重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量均未超过国家相关标准。从富集系数看,除污泥堆肥施入量超过12 t·hm-2时大豆茎对Cd有富集作用外,其他均未达到富集程度;各处理的大豆干物重和产量的总体规律是污泥堆肥施用量24 t·hm-2施用量18 t·hm-2施用量30 t·hm-2施用量12 t·hm-2施用量6 t·hm-2CK,其中污泥堆肥施用量为24 t·hm-2增产效果最好,增产率为12.65%。     

施用鸡粪菜田的土壤重金属含量状况研究

植物必需的微量元素Cu和Zn以及人体必需的Cu、Zn和Cr元素均属于重金属之列。在动物饲料中添加的部分重金属元素对畜禽生长发育和生殖有重要作用,而畜禽对重金属元素利用率很低,绝大部分随畜禽粪便排出体外。如果长期大量无节制地使用畜禽粪便作为有机肥,有可能对土壤环境带来重金属污染的潜在风险,并通过饲料添加—禽畜吸收—禽畜排泄—施入土壤—作物吸收—进入人类食物链,最终将影响人类健康。在石家庄郊区和藁城市,选取不同鸡粪（规模化养殖场鸡粪）施用量与施用年限的设施菜田和露地菜田为研究对象,以藁城市秸秆还田小麦-玉米轮作农田（不施用鸡粪）作为对照,对土壤重金属Cu、Zn、Pb、Cr和Cd含量进行了测定,分析施用鸡粪对菜田土壤重金属含量的影响,可为农业生产上科学施用鸡粪提供参考。结果表明：除处理4与处理1（CK）的Cd含量基本持平,其余各处理的重金属含量均是菜田高于农田;且随着鸡粪施用量和施用年限的增加,土壤Cu、Zn、Pb、Cr和Cd含量有明显的累积增加趋势。按照国家土壤重金属污染评价标准（GB 15618—1995）,除处理9的Cd含量超标14%,属轻度污染外,其余各处理的重金属含量均未超标。按照国家无公害蔬菜产地环境质量标准（GT18407.1—2001）,取样菜田土壤Cu、Cd的超标率分别为66.7%和8.3%,Zn、Pb和Cr含量均不超标。与河北省土壤环境背景值相比,取样菜田土壤Cu和Pb的含量均高于土壤背景值,其中Cu、Zn、Pb、Cr、Cd最高含量分别超过背景值2.1倍、1.9倍、4.8倍、1.6倍和9.1倍。     

基于土壤重金属风险和经济效益的双孢蘑菇菌渣还田量估算

为确定既能避免较高的土壤重金属污染风险,又满足农业生产较大经济效益的双孢蘑菇菌渣还田量,设置不施肥对照(CK),常规化肥(CF),双孢蘑菇菌渣分别提供25%、50%、75%、100%和125%的N(M1~M5)共7个施肥处理,研究两年稻麦轮作周期土壤重金属Cu、Pb、Zn、Cd含量及污染指数和作物投入产出比。结果表明,随着菌渣年施用量的增加,Cu、Pb和Zn年净增加值呈上升趋势,而Cd年净增加值表现出先减小后增加的趋势。土壤重金属潜在生态风险系数、综合污染系数和投入产出比均与菌渣年施用量存在明显的二次函数关系(P0.05)。基于土壤重金属生态风险和经济效益考虑,双孢蘑菇菌渣适宜还田量应为11 763~12 850 kg·hm~(-2)。     

长期施用猪粪稻田的重金属迁移规律与累积风险

在国家大力推进畜禽养殖废弃物资源化利用的背景下,为探究长三角地区“猪-稻”种养结合模式猪粪全量还田潜在的农田土壤重金属累积风险问题,对6类特征重金属在“饲料-粪污-土壤”系统中的迁移规律进行了为期5年的连续跟踪监测。结果显示,As、Cr、Pb、Cu、Zn和Cd等重金属在饲料中均有检出,Cu和Zn含量远高于NY/T 65—2004《猪饲养标准》中的推荐添加量。粪便中各类重金属含量总体呈现“秋冬高、春夏低”的特点,其中,冬季粪便中Cr、Cu、Zn和As的质量浓度最高,分别为115.9、1 150.1、1 630.0、2.62 mg·kg^-1。配套农田耕作层(0~20 cm)土壤中As、Cr、Cd、Cu和Zn的含量表现出明显的累积趋势,其中Cu、Zn的累积效应较明显,平均年累积率分别高达5.13、2.29 mg·kg^-1。各重金属均向深层土壤发生了迁移,Pb、Cu、Zn、Cd总体上呈现出一定的纵向递减的变化规律,但深层土壤中As、Cr的含量有所增加,表现出较为明显的淋溶下移性特点。归趋分析结果显示,稻米中的Cd含量占输入总量的9.11%,远高于其他类型重金属。因此,需要在实际生产中严格控制含Cu、Zn、Cd的饲料添加剂用量,并规范猪粪处理和还田利用方式,降低土壤重金属污染风险。     

秸秆还田对稻麦两熟高产农田净增温潜势影响的初步研究

对长江下游稻麦两熟农田生态系统2009—2010年的CH4和N2O排放以及土壤碳固定进行了分析,初步研究了秸秆还田对稻麦两熟高产农田净增温潜势的影响。结果表明,秸秆还田对稻麦两熟高产农田周年CH4和N2O排放总量、土壤碳固定量以及净增温潜势均有显著或极显著影响:秸秆还田条件下周年CH4、N2O排放总量分别为394 kg CH4.hm-2、2.39 kg N2O.hm-2,土壤碳固定量、净增温潜势分别为1.14 t C·hm-2、6383 kg CO2-equivalents·hm-2;较秸秆不还田增加CH4排放总量152%、减少N2O排放总量14%、增加土壤碳固定量531%、增加净增温潜势57%。以上结果表明,秸秆还田使短期内稻麦两熟高产农田的温室效应明显提高,但其长期效果如何还有待观测。     

基于秸秆还田的小麦-玉米轮作体系施肥效应及其对土壤磷素有效性的影响

以淮北平原砂姜黑土区典型的小麦-玉米轮作体系为研究对象,采用田间小区定位试验,比较不同施肥处理对作物产量、土壤速效磷含量、全磷含量以及土壤中性磷酸酶活性的影响。结果表明:相对于NPK(全量化肥)处理,无论是秸秆还田还是秸秆还田配施有机肥处理的作物产量均有所增加,其中小麦产量增加8.0%~13.3%,玉米产量增加8.0%~21.7%;秸秆还田配施有机肥料的各处理与NPK处理相比,土壤速效磷和全磷含量、磷素活化系数及中性磷酸酶活性均显著增加,且秸秆与减量50%化肥和6 000 kg·hm-2猪粪有机肥配施的ST6处理土壤速效磷和全磷含量及中性磷酸酶活性均高于其他处理。结论:在秸秆还田的基础上,施用3 000~6 000 kg·hm-2有机肥料,减少30%~50%的化肥用量,对作物产量没有显著影响,且ST6处理是促进土壤磷素有效性增加的最佳有机无机配施方案。     

稻麦套播下秸秆机械还田对作物生长及土壤养分的影响

秸秆直接还田是秸秆肥料化利用的有效途径之一。针对长兴县稻麦套播下秸秆直接还田现状,开展了不同秸秆量机械粉碎还田对农田作物生长和土壤养分影响的定点监测。结果表明,麦稻轮作秸秆机械粉碎直接还田,能增加土壤有机质,降低土壤容重,改善土壤理化性状,提高土壤养分,对土壤中全钾含量的提高作用尤为明显;水稻秸秆适量(10t·hm~(-2)左右)覆盖还田,能增加小麦产量,而超量(15t·hm~(-2)以上)覆盖还田,会减少小麦低节位分蘖,导致小麦减产;稻麦2季不同秸秆量还田,均增加了水稻产量,小麦秸秆适量(9.34t·hm~(-2)左右)还田增产更加明显。但是,秸秆覆盖还田也为病虫害提供有利的越冬场所,从而加重了小麦与水稻病虫害的危害程度。     

秸秆机械集中沟埋还田的经济效益分析

采用秸秆机械沟埋和常规还田方式,将上季作物秸秆进行全量还田(稻麦秸秆沟埋量分别为2.10,1.05 kg·m-1)。设置沟埋深度20 cm(D2),30 cm(D3),常规还田(CK)3个处理,分析稻麦作物从播到收生育全过程农田的成本投入与收入关系以及生态补偿来评价秸秆机械集中沟埋还田对稻麦轮作田总经济效益的影响。结果表明:秸秆常规还田,沟深20,30 cm机械开沟秸秆集中沟埋还田投入成本分别为15 423.80,18 686.89,21 585.56元·hm-2·a-1,经济总收入分别为43 038.24,47 890.57,45 721.98元·hm-2·a-1;CK,D2,D3生态功能价值分别为37 960.75,51 621.85,40 632.34元·hm-2·a-1,生态补偿价值分别为197.68,770.97,525.21元·hm-2·a-1,经济总效益分别为27 812.30,29 974.66,24 661.64元·hm-2·a-1。秸秆机械集中沟埋还田较常规还田成本投入大,通过生态补偿机制建立,获得生态补偿量,沟深20 cm的秸秆机械集中沟埋还田具有更佳的经济总收入和效益,在不影响作物实际产量的情况下,选择适宜的开沟深度进行秸秆机械集中沟埋全量还田可较常规还田获得更高的总经济效益。     

畜禽粪便中铜和锌污染现状及风险分析

为研究我国畜禽粪便中重金属Cu和Zn的现状及对土壤的污染风险,对数据库和课题组已有的数据进行整理,分析了我国畜禽粪便中Cu、Zn的现状,建立土壤中畜禽粪便重金属Cu和Zn的风险评估模型,预测施用畜禽粪便后土壤Cu、Zn的污染情况,并推算畜禽粪便Cu、Zn的阈值。研究发现,不同畜禽粪便中Cu、Zn含量差异较大,且Zn的含量均高于Cu含量。猪粪中Cu、Zn含量最高,中位值分别为406.9 mg·kg~(-1)和671.3 mg·kg~(-1),羊粪中Cu、Zn含量最低,中位值分别为28.7 mg·kg~(-1)和101.1 mg·kg~(-1)。施用猪粪的土壤中Cu和Zn的积累速率分别为12 080.0 g·hm~(-2)·a~(-1)和18 928.4 g·hm~(-2)·a~(-1);家禽粪的影响其次,Cu和Zn的积累速率分别为1 396.4 g·hm~(-2)·a~(-1)和7 978.1 g·hm~(-2)·a~(-1);牛粪和羊粪的污染风险较低。根据模型计算的阈值中,粪肥中Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～2 256.6 mg·kg~(-1)和1 322.4～20 040.9 mg·kg~(-1);粪肥污染风险与阈值呈负相关,污染风险最高的猪粪,阈值最低,其Cu和Zn的阈值范围分别为80.8～163.2 mg·kg~(-1)和1 322.4～1 972.8 mg·kg~(-1)。     

稻麦轮作猪粪-秸秆还田的环境效益及经济效益

[目的]探明猪粪–秸秆还田的应用效果,确定最佳还田模式。[方法]通过稻麦轮作田间试验,开展猪粪–秸秆还田处理对水稻、小麦生长性状及产量的影响研究,统计分析其经济效益及二氧化碳减排量,确定最佳的猪粪–秸秆还田模式。[结果]猪粪–秸秆还田有利于水稻、小麦的生长,在"30%猪粪氮+20%秸秆氮+50%化肥氮"还田模式下,水稻、小麦产量均最高,分别为7 874.57和6 427.00 kg/hm~2,且稻麦轮作可节约成本5 146.35元/hm~2,水稻、小麦分别增收5 312.56和3 931.93元/hm~2,温室气体平均减排量为1.30 t/hm~2(按CO_2干基计算)。[结论]"30%猪粪氮+20%秸秆氮+50%化肥氮"模式为猪粪–秸秆还田的最佳施肥模式。     

施用有机无机复混肥对太湖平原乌泥土稻麦生长的影响

通过长期定位试验,于2009至2010年在苏南地区稻麦轮作体系下,研究以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥及无机肥对水稻和小麦产量、不同时期功能叶叶绿素含量(SPAD值)和氮素利用率的影响。结果表明:各施肥处理的水稻和小麦产量均显著高于不施氮肥处理,其中以菜粕堆肥、猪粪堆肥和中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥处理的水稻产量分别比无机肥处理的水稻产量增加9.5%、16.2%和17.4%;3种有机无机复混肥处理的小麦产量显著高于无机肥处理(4 146.1 kg.hm-2),增产率为16.2%～20.3%。在水稻季和小麦季,3种有机无机复混肥处理的不同时期功能叶SPAD值及氮素利用率均不同程度高于无机肥处理或与无机肥处理持平。以中药渣堆肥为原料的有机无机复混肥处理,在稻麦轮作体系下能够获得比单施无机肥处理更高的小麦和水稻产量、功能叶SPAD值及氮素利用率。     

基于农田土壤重金属污染风险筛选值的畜禽粪污农田承载力估算

针对有机肥施用中,畜禽粪便中重金属造成农田土壤污染的问题,对重金属在养殖业-种植业生产系统中的流动过程进行分析,建立基于农田土壤重金属污染风险筛选值的畜禽粪污农田承载力估算模型,以黑龙江农垦和新疆生产建设兵团的养殖业-种植业生产系统为研究对象,计算获得相应的畜禽粪污农田承载力。结果表明:1)在水稻、玉米和大豆种植情况下,黑龙江农垦每hm2农田可承载的猪当量分别为37、21和21头;在棉花、小麦和玉米种植情况下,新疆生产建设兵团每hm2农田可承载的猪当量均为67头。2)在畜禽粪便有机肥施用过程中,黑龙江农垦和新疆生产建设兵团农田土壤重金属污染风险防控应以Cd、Cu和Zn为主。建议未来注重防控农田土壤酸化和以磷肥途径的Cd输入,并根据各自实际畜禽养殖生产现状与农田土壤重金属本底值,建立地方标准控制畜禽粪便有机肥中Cu和Zn的质量分数。     

长期施肥紫色土有效磷变化及其对稻麦轮作产量的影响

【目的】通过总结分析长期施肥处理下紫色土稻麦轮作土壤有效磷的变化特征,以及土壤磷素变化对作物产量的影响,为紫色土稻麦轮作磷素管理提供理论依据。【方法】依托国家肥力监测网紫色土肥力监测试验站27年的稻麦轮作定位试验,选取10种不同施肥处理：CK处理（只种作物不施肥）;N、NP、NK、PK、NPK为不同氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥配施处理;M、NPKS、NPKM、1.5NPK+M为有机肥（M）、秸秆还田（S）及其与化肥配施处理。试验数据涵盖1991—2018年,测定不同施肥处理下土壤有效磷含量和作物产量,计算100 kg籽粒磷素吸收量和磷肥利用率,分析土壤磷素变化对累积磷盈亏的响应,采用不同模型计算土壤磷素农学阈值。【结果】长期施用磷肥能够显著提高土壤有效磷含量,各施磷处理有效磷年均增量为0.80—2.32 mg·kg^-1;而不施磷处理CK、N、NK和单施有机肥处理M的土壤有效磷含量则逐年下降至平稳状态。不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷各处理27年后土壤累积磷盈余量为244.8—698.2 kg P·hm^-2,其中1.5NPK+M处理累积磷盈余量最高;施磷处理土壤累积盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤每盈余磷100 kg·hm^-2,土壤有效磷含量提高4.27—6.5 mg·kg^-1。磷肥施用能显著提升稻麦轮作系统作物产量和吸磷量,100 kg水稻籽粒需磷量为0.17—0.41 kg,100 kg小麦籽粒需磷量为0.25—0.57 kg;试验各处理的磷肥利用率为10.3%—39.7%;4种模型（线性-平台模型、双直线模型、BoxLucas模型和米切里西模型）均能较好地拟合作物产量与紫色土有效磷含量的响应关系,其中双直线模型的拟合度最好,其计算的水稻和小麦的土壤有效磷农学阈值分别为13.28和9.93 mg·kg^-1。 【结论】在紫色土水稻-小麦轮作体系中,合理施用磷肥能显著提高作物吸磷量、产量以及土壤有效磷含量。推荐双直线模型用于计算紫色土稻麦轮作体系下土壤有效磷的农学阈值,生产上应根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。     

稻麦轮作体系农田养分循环与养分管理综述

从稻麦农田养分循环和养分管理2个方面对稻麦轮作进行了综述。结果表明:作物吸收养分是稻麦农田养分循环的重要方面,也是养分管理的基础。施肥后几天内和稻麦轮作间隙是养分流失的重要时期,降水对养分流失起到促进作用。大部分地区钾素投入不足成为影响稻麦产量的重要原因,而增加钾肥、绿肥或有机肥是补充钾素的重要措施。小麦对肥料的依赖程度大于水稻。环境养分也是农田养分中的重要组成部分,在施肥决策中应予以考虑。过量施肥将导致肥料利用率明显下降,适当减少当前习惯肥料用量在生产上是经济的,有机无机配施、绿肥、秸秆还田、基于作物养分吸收规律施肥等都是优化施肥结构的重要措施。在今后,应着重研究绿肥、秸秆还田、新型肥料、保护性耕作在稻麦轮作中的养分管理技术与应用。     

巢湖流域磷肥减量施用对稻麦轮作体系作物产量和品质的影响

【目的】探讨稻麦轮作体系下磷肥减量施用对作物籽粒产量与营养品质的影响,为巢湖流域稻麦轮作体系下磷肥减量增效,作物优质生产提供理论依据。【方法】于2017—2019年在巢湖流域进行磷肥减量施用田间试验,设置5个处理：对照（CK,不施磷）、农户模式（P1,磷用量90 kg P₂O₅·hm^-2）、减磷10%（P2,磷用量81 kg P₂O₅·hm^-2）、减磷20%（P3,磷用量72 kg P₂O₅·hm^-2）、减磷30%（P4,磷用量63 kg P₂O₅·hm^-2）。分析磷肥减量施用对水稻和小麦产量及其构成要素,籽粒蛋白质及组分含量,微量元素及其生物有效性的影响。【结果】与不施磷相比,施磷水稻和小麦的籽粒产量分别显著提高了9.8%—28.3%和56.6%—89.7%。减磷10%和20%处理的水稻和小麦籽粒产量与农户模式无显著差异（P>0.05）,但减磷30%处理的水稻产量显著降低14.4%。与农户模式相比,减磷处理显著影响作物蛋白质、醇溶蛋白和谷蛋白含量,对结构蛋白（清蛋白+球蛋白）无显著影响,减磷20%处理水稻籽粒蛋白质和谷蛋白含量降低2.7%和32.3%,减磷30%处理的水稻和小麦籽粒蛋白质和谷蛋白含量分别降低6.8%和21.9%、48.4%和31.6%。与不施磷相比,施磷同样显著影响水稻和小麦籽粒微量元素含量及其生物有效性。减磷处理较农户模式水稻和小麦籽粒Fe、Cu和Zn含量提高21.2%和19.3%、11.9%和15.8%、14.5%和19.9%;P/Fe、P/Cu和P/Zn摩尔比降低21.6%和26.3%、20.6%和27%、17.7%和21.3%。水稻和小麦籽粒Zn含量随施磷量的降低而线性增加,减磷处理间的作物籽粒Fe、Mn和Cu含量无显著差异。水稻籽粒P/Zn摩尔比随施磷量的降低而降低,减磷处理间籽粒P/Fe、P/Mn和P/Cu摩尔比无显著差异;小麦籽粒P/Fe、P/Mn、P/Cu和P/Zn摩尔比均随施磷量的降低而降低,提高了小麦籽粒Fe、Cu和Zn的生物有效性。【结论】在巢湖流域稻麦轮作区,磷肥减量20%,即磷肥用量由90 kg P₂O₅·hm^-2减至72 kg P₂O₅·hm^-2时仍可保证作物稳产。磷肥减量施用虽在一定程度上降低了籽粒蛋白质含量和谷蛋白含量,但显著提高了微量元素Fe、Cu和Zn的含量和生物有效性。综合考虑,推荐磷肥减量20%为巢湖流域稻麦轮作区实现磷肥增效及作物高产优质生产的磷肥优化管理措施。     

双孢蘑菇菌渣还田下水稻土Cu、Cd、Pb、Zn相关性分析及污染评价

为探究菌渣直接还田是否会给农田土壤带来潜在的重金属污染,在稻麦轮作条件下采用定位随机区组设计,共7个处理,包括CK（对照,不施肥）、T1（化肥提供100%纯N）、T2（菌渣提供100%纯N）、T3（菌渣提供120%纯N）、T4（菌渣提供140%纯N）、T5（菌渣提供100% P₂O₅）和T6（菌渣提供100% K₂O）,研究各处理下水稻土0~20 cm土层Cu、Cd、Pb和Zn含量变化情况,应用污染负荷指数法和潜在生态风险评价法对该层土壤进行污染评价,运用Pearson相关分析和聚类分析探究菌渣还田下水稻土重金属来源与菌渣的关系。结果表明,稻麦轮作后,水稻土重金属含量随菌渣施入量的增多而增大。污染评价结果说明,T1和T4处理给水稻土带来的重金属污染威胁及生态风险较严重,而T5处理带来的污染威胁和生态风险较轻微。经相关性分析得到,菌渣可能成为Cu、Pb和Zn来源。稻麦轮作时利用菌渣替代磷肥配施适量化肥可降低菌渣和化肥较高的重金属风险,有利于农业生产土壤资源的可持续利用。     

平衡施肥对大棚茄子-水稻轮作土壤中作物生产和土壤养分的影响

通过田间试验研究平衡施肥对长期大棚茄子-水稻轮作制中2季作物生长和土壤养分的影响。结果表明:N是现阶段土壤的主要养分限制因子,P、K则不成为土壤养分限制因子,连续2季不施用P、K对作物产量、养分含量和吸收量无显著影响;轮作周期内最佳施肥量处理(OPT)的地上部N总累积量为314.2kg.hm-2,其中土壤N供应量分别占大棚茄子季和水稻季N累积量的63.0%和72.9%,N肥的当季利用率仅为10.85%和24.9%;2季地上部P2O5和K2O的总累积量分别为159.5和543.9kg.hm-2,土壤P和K的供应量均超过了90%,P肥和K肥的2季总表观利用率分别为11.5%和8.6%;减少总施N量和N肥后移至水稻季的施肥措施均可增加作物地上部养分累积量,大棚茄子季和水稻季的适宜施N量分别是450和150kg.hm-2,可比常规施肥量分别减少55%和33.3%;水旱轮作可有效地消耗土壤养分,但大棚茄子长期高量施肥累积的养分仍有向下层土壤迁移的趋势。