秸秆和猪粪施用对樱桃萝卜的效果比较及对土壤性状的影响

以石灰性潮土为供试土壤,进行盆栽试验,种植,研究小麦秸秆和猪粪施用对两茬樱桃萝卜植株生长、氮磷钾养分吸收的影响及对土壤肥力性状的当季效应与后效.结果表明,秸秆施用显著提高了两茬土壤有机质、全氮和速效钾含量,对提高了植株中钾含量效果明显,但降低了第一茬植株地上部生物量及植株含氮量.猪粪施用后,两茬植株地上部钾含量显著提高,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量明显增加.土壤中有效磷含量还维持较高水平,累积后效明显.高量猪粪使用明显促进了第一茬植株生长,提高植株中氮磷钾含量.两茬植株收获后,施用猪粪的土壤pH下降.中高量秸秆和3种用量猪粪处理的土壤EC值(可溶性盐含量)明显上升.结论认为:猪粪和秸秆施用提高土壤肥力效果明显,并能维持后效,但秸秆有机碳和钾含量较高,施用时注意配施氮磷肥,调节好C/N比.猪粪施用明显增加土壤有效磷含量.     

施用猪粪后果园土壤中养分含量的动态变化

【目的】研究猪粪施入土壤后,土壤中各养分含量的动态变化,为荔枝生产合理施用粪肥提供参考。【方法】在荔枝果园土壤中添加不同用量猪粪(w为0、1%、2%和4%)进行培养试验,探讨土壤中的大、中和微量元素养分含量在360 d的动态变化。【结果】即使土壤中有效N、P、K、Ca和Mg含量缺乏,Mn、Cu和Zn含量中等,以1%用量施用猪粪后,除交换性Ca和Mg含量达中等水平外,其他养分可立刻达到丰富水平。猪粪用量越高,土壤碱解N维持在丰富水平的时间越短且降幅越大,但有效P、速效K、交换性Ca、Mg以及有效Fe、Mn、Cu、Zn含量显著提高(P0.05),而且除速效K和有效Fe外的其他养分含量波动越大,供应稳定性越差。【结论】猪粪是良好的作物养分来源,但荔枝生产上用量不宜超过1%,即15 t·hm–2,配合施用的各种化肥(如N肥和K肥)也应相应减少或甚至不施P肥和Fe、Mn、Cu、Zn等微肥。     

施用土壤pH改良剂对弱碱性荔枝园土壤性质 及荔枝生长的影响

[目的]研究比较不同土壤pH改良剂在弱碱性荔枝园土壤的施用效果,为该类荔枝园土壤pH的改良提供参考依据.[方法]采集四川省泸州市弱碱性荔枝园土壤(pH 7.53±0.10),分别添加硫磺(2 g/kg)、硫酸铝(4 g/kg)和硫铁矿(4 g/kg),以不加改良剂为对照,同时进行土壤培养试验和荔枝盆栽试验,比较不同改良剂对土壤性质及荔枝生长的影响.[结果]培养试验结果表明,施用硫磺能显著降低土壤pH、土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性(P<0.05,下同),显著提高土壤磷、钙、镁、铁、锰和铜等多种元素有效性,且作用持久;施用硫酸铝和硫铁矿降低土壤pH作用不显著(P>0.05,下同)且时效短,对土壤养分及土壤酶活性的影响则与养分和酶的种类有关.盆栽试验结果显示,施用改良剂对移栽230 d后的荔枝叶片光合特性和叶绿素指数均无显著影响,但在移栽300 d后,对照及施用硫酸铝和硫铁矿处理的大部分荔枝植株已逐渐枯死;施用硫磺虽然较对照显著促进荔枝生长,但与移栽时相比,收获时其生物量增量仅为9.55±5.08 g/株,长势仍显著弱于酸性土壤中的荔枝长势.[结论]在弱碱性荔枝园土壤即使施用大量酸性改良剂,其促进荔枝生长的效果也不理想.建议在弱碱性土壤上谨慎规模种植荔枝.     

以猪粪为原料的有机肥改良橘园土壤效果及安全性评估

2017~2019年连续3年在橘园施用以猪粪为原料生产的有机肥,研究分析其对橘园土壤的改良效果,同时对使用安全性进行评估。通过分析,施用以猪粪为原料生产的有机肥可以显著提高土壤pH、阳离子交换量及有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量;土壤有效钙、有效镁、有效锌、有效铜、有效硼、有效硫含量也显著提高。不同处理土壤中重金属砷、铅、镉、铬、汞总量没有显著性差异,铜、锌总量随着有机肥用量的增大而提高,没有检出土壤中含土霉素、强力霉素;柑橘果实中重金属砷、铅、镉、铬、汞总量没有显著性差异,铜、锌总量随有机肥用量而增高,抗生素未检出。     

长期施用猪粪源有机肥对蔬菜-土壤系统重金属积累的影响

为了解长期施用由集约化养殖场畜禽粪堆制的有机肥对蔬菜地土壤与蔬菜中重金属积累的影响,设计了对照（化肥）、化肥+猪粪堆肥、猪粪堆肥和2 倍猪粪堆肥等4 种施肥方法,进行了为期3 年的田间小区蔬菜试验。结果表明：施用猪粪堆肥可促进蔬菜地土壤养分的提高,减弱土壤酸化。但试验也表明虽然施用的猪粪堆肥符合中国有机肥的行业标准(NY 525—2012),当猪粪堆肥被单独作为肥源用于蔬菜地时,其可显著增加土壤和蔬菜中重金属的积累,重金属含量随猪粪堆肥用量和施用年限的增加而增加。连续施用猪粪堆肥3 年后土壤中Cu、Zn 和Cd 含量分别比试验前提高了31.2%、27.3%和14.0%,蔬菜中Cu、Zn、Pb 和Cd含量也均显著高于对照处理;连续施用2 倍猪粪堆肥3 年后,土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As 含量分别比试验前增加了67.4%、53.0%、13.1%、24.4%、25.9%和13.8%,蔬菜中Cu、Zn、Pb、Cd、Hg和As 含量均显著高于对照处理;但化肥+猪粪堆肥配合施用的蔬菜产品中重金属含量与对照处理无显著差异。研究建议重视化肥与有机肥配施;在蔬菜地中应用富含有Cu和Zn 等重金属的畜禽粪时应严格控制用量,避免长期、连续施用富含有Cu和Zn等重金属的畜禽粪。     

有机肥对长豇豆连作土壤养分及酶活性的影响

以连作3年的长豇豆土壤为对象,研究了不同来源的有机肥料对长豇豆连作土壤有机质、速效养分含量及土壤酶活性的影响。结果表明,在收获后施用鸡粪、猪粪为主的有机肥的土壤有机质含量、土壤有效N、P、K含量显著高于施用海产品残渣有机肥的;施用化肥的土壤有效N、P、K含量显著高于施用有机肥的。不同有机肥处理均提高了土壤pH值,而硫酸钾型复合肥处理使土壤pH值降低。土壤酶活性分析结果表明,在长豇豆的各生育期内,不同肥源有机肥处理均提高了土壤过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性,而化肥处理降低了土壤酶活性。在长豇豆采摘盛期,土壤酶活性最高,各处理间差异显著,其中,鸡粪处理效果最好,猪粪处理次之。     

施用生物炭后塿土土壤微生物及酶活性变化特征

以小麦-玉米轮作试验为研究对象,探究了施用不同量生物炭对塿土土壤生物活性动态变化的影响。生物炭用量设5个水平:B0(0 t·hm-2)、B20(20 t·hm-2)、B40(40 t·hm-2)、B60(60 t·hm-2)和B80(80 t·hm-2),氮磷钾肥均作基肥施用。结果表明:生物炭可显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶和玉米收获后碱性磷酸酶活性,但对蔗糖酶和小麦季碱性磷酸酶活性影响不显著,且显著提高土壤酶指数;提高土壤微生物量碳氮含量,用量为80 t·hm-2时效果最显著,但降低土壤微生物量碳氮比;显著增加土壤三大类微生物类群的数量,增幅随其用量的增加而增加。动态变化显示,越冬期的土壤微生物量碳氮含量最低,但微生物量碳在拔节期出现高峰,而土壤微生物量氮在返青期出现高峰,与作物生育旺盛时期一致;显著减少微生物量碳和微生物量碳氮比的季节波动。施用生物炭可显著改善土壤微生物和酶活性,土壤酶指数为土壤酶活性的综合表征,可全面反映土壤酶活性对生物炭的响应特征,能够作为一种土壤质量评价方法。     

抗生素菌渣有机肥对潮土土壤养分及酶活性的影响

为研究抗生素菌渣有机肥对潮土土壤养分及酶活性的影响,在日光温室内设置不同用量抗生素菌渣有机肥在大白菜上的施用效果试验。结果表明,与不施肥对照相比,菜田施用抗生素菌渣有机肥后土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量增加,收获期高量有机肥处理土壤养分含量增加明显。施用菌渣有机肥提高了土壤多种酶活性,脲酶和蛋白酶活性随着施用量加大而增高;不同用量抗生素菌渣有机肥处理对土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性无显著影响。     

有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究

通过室内模拟培养试验和盆栽试验研究了施用发酵处理前后鸡粪、牛粪和猪粪等有机肥料对土壤可溶性氮素形态变化及肥效的影响。结果表明,随培养期延长,各处理土壤可溶性NO3--N含量逐渐上升;培养120 d NO3--N转化率分别为:鸡粪42.6%、牛粪24.0%、猪粪22.6%、鸡粪堆肥23.4%、牛粪堆肥16.0%、猪粪堆肥18.0%;鸡粪、牛粪和猪粪的NO3--N转化率显著高于同类堆肥产品。随培养期延长,土壤可溶性NH4+-N和Org-N含量迅速下降,培养15 d后NH4+-N含量均接近于对照土壤;培养60 d可溶性Org-N也已接近对照土壤,之后逐渐低于对照土壤。在等氮量施肥条件下,施用有机肥料可增加盆栽小白菜(油菜)干物质积累和氮吸收量,且鸡粪、牛粪和猪粪的作用均高于同类堆肥产品。     

有机物料与石灰对土壤pH和镉有效性的影响

本文采用土壤培养实验,探讨了不同有机物料(猪粪、鸡粪、泥炭和活性炭)、石灰及其有机物料与石灰配合施用对镉(Cd)污染土壤的pH和Cd有效性的影响,旨在为土壤Cd污染治理提供有效的方法和技术。结果表明:不同处理对土壤pH和Cd的有效影响显著。土壤pH随猪粪或石灰用量增加而增加,随培养时间而逐渐降低,60 d后趋于稳定;石灰+有机物料在0~5 d对土壤pH的影响较大,15 d后趋于稳定。土壤有效Cd含量与不同处理引起的土壤pH变化呈负相关,也与猪粪或石灰用量呈显著负相关,即二者用量越高,对土壤Cd有效性效的抑制效果越好。与对照相比,活性炭和泥炭处理能显著降低土壤Cd的有效性。石灰与猪粪配施比单施石灰对降低土壤有效Cd的效果更优。所有处理的土壤有效Cd含量都随时间的增加而降低,特别是高量石灰处理,其次为高量猪粪和高量活性炭处理。培养60 d后,这3个处理的土壤有效Cd含量分别从0 d时的0.063、0.112和0.105mg/kg降至0.044、0.061和0.075 mg/kg。     

磺胺二甲嘧啶对稻田土壤微生物的中长期效应

为了研究兽用抗生素磺胺二甲嘧啶(SMZ)对稻田土壤微生物的中长期效应,本文采用HPLC-MS和Illumina Miseq高通量测序技术,对比分析了磺胺二甲嘧啶(30 mg·kg-1)与不同基肥(猪粪和复合肥)同步输入稻田土壤47 d和61 d后,其在土壤中的降解情况和对土壤微生物的影响,并开展了磺胺二甲嘧啶单一降解产物相应室内纯培养验证研究。结果表明:无论基肥是猪粪还是复合肥,磺胺二甲嘧啶输入土壤47 d和61 d后均降解产生了2-氨基-4,6-二甲基嘧啶和4-[2-亚氨基-4,6-二甲基嘧啶-1(2H)-基]苯胺这两种降解产物,且以前者为主。在两个研究时间点,无论肥源是猪粪还是复合肥,磺胺二甲嘧啶对土壤微生物群落多样性和丰富度变化均无显著影响(P0.05)。但从微生物优势群落组成上来看,磺胺二甲嘧啶输入47 d后,相对于猪粪对照,猪粪+SMZ处理中芽单胞菌门和芽单胞菌属相对丰度显著降低了0.81%和0.70%(P0.05),Subgroup6_norank菌属相对丰度显著增加了0.54%(P0.05),表明此时猪粪+SMZ处理对芽单胞菌门和芽单胞菌属有显著抑制作用,对Subgroup6_norank菌属有显著促进作用,培养试验证实了此作用效果主要来自于磺胺二甲嘧啶的降解产物2-氨基-4,6-二甲基嘧啶;磺胺二甲嘧啶输入61 d后,猪粪+SMZ处理对放线菌门和厚壁菌门有显著促进作用(P0.05),对伯克氏菌属有极显著促进作用(P0.01),复合肥+SMZ处理对热脱硫杆菌属起显著抑制作用(P0.05),相对于同种肥源对照,猪粪+SMZ处理中放线菌门、厚壁菌门和伯克氏菌属相对丰度分别提高了2.66%、0.71%和0.25%,复合肥+SMZ处理中热脱硫杆菌属相对丰度降低了0.43%。因此,磺胺类兽用抗生素在土壤中的中长期效应不可忽视。     

稻麦农田土壤Cu累积条件下猪粪安全施用量

采用田间定位试验,研究了稻麦农田猪粪替代化肥后耕层土壤重金属Cu的变化特征,并基于耕层土壤Cu年累积速率探讨了猪粪安全施用量。结果表明,水稻收获期,耕层土壤总Cu和有效态Cu含量,以及总Cu和有效态Cu的累积速率,均随着猪粪施用比例的提高呈现线性增加趋势。由耕层0~10 cm土壤总Cu年累积速率可知,稻麦农田猪粪可安全施用年限,随着猪粪施用比例的提高呈现乘幂方程的降低趋势。在农业安全生产二级标准内,20年和50年尺度上猪粪氮替代化学氮肥比例分别为50.3%~62.7%和19.1%~26.1%。据此,基于该定位试验的耕层土壤Cu累积效应,建议20年尺度上猪粪氮替代率不超过50%,50年尺度上猪粪氮替代率不超过20%。     

猪粪中铜、锌与等量水溶性盐对两种叶类蔬菜的植物有效性比较

选取潮棕壤、红壤和灌漠土为试验用土,采用盆栽试验研究了猪粪中重金属Cu、Zn对空心菜和小白菜的植物有效性,并与添加等量Cu、Zn水溶性盐的植物有效性进行了比较。结果表明:当猪粪施用量为50 g·kg~(-1)时,空心菜地上部Cu、Zn含量均低于等量水溶性重金属盐的处理。猪粪中Cu、Zn在潮棕壤、红壤和灌漠土上种植的空心菜的植物有效系数分别为48.95%、89.77%、67.81%和22.40%、10.1%、54.24%,在第二季作物小白菜上的植物有效系数较空心菜均有较大幅度的提高,分别为91.38%、135.97%、128.32%和59.06%、15.23%、99.94%。当猪粪施用量为100 g·kg~(-1)时,三种土壤上空心菜和小白菜地上部Cu含量均高于等量水溶性Cu盐处理。猪粪中Cu的植物有效系数均大于100%,而Zn有效性系数除个别处理外,均低于100%。猪粪中Cu、Zn有效性系数总体呈现随施用量增加、施用时间延长而显著升高的趋势。此外,猪粪中Cu、Zn的植物有效系数在三种供试土壤之间亦有明显差异,猪粪中Cu有效系数为红壤灌漠土潮棕壤,Zn有效系数则为潮棕壤灌漠土红壤。综上,施用猪粪增加了空心菜和小白菜地上部Cu、Zn的含量。     

NAA、GA3对A4无核荔枝采前落果及品质的影响

以10年生的A4无核荔枝树为材料,研究不同生长调节剂处理对其采前落果及其品质的影响.结果表明,10～80 mg/L的NAA、GA3均对防止A4无核荔枝采前落果、改善果实相关品质具有显著作用.不同浓度的NAA处理中,以40 mg/L处理对降低采前落果率、果实可滴定酸及提高果实的纵径、横径、单果重的效果最佳;不同浓度的GA3处理中,以20 mg/L处理对采前落果率、果实可滴定酸及提高单果重的效果最好.     

生物炭和猪粪肥对铜污染土壤中蕹菜生长及铜形态的影响

采用盆栽试验研究了5%质量的生物炭、5%猪粪肥单独或联合施用于外源Cu污染(0、200、400 mg·kg~(-1))土壤,对蕹菜生长和5种形态Cu含量(Tessier提取法)的影响。结果表明:在养分含量不高的Cu污染红壤中,施用猪粪肥能够显著提高蕹菜生物量(平均比CK提高56.4%),并促进蕹菜对Cu的吸收和累积;施用生物炭能降低蕹菜含铜量(平均比CK降低21.1%);单施猪粪肥或联合施用(5%猪粪肥+5%生物炭)的蕹菜含铜量比对照(CK)分别增加了40.2%、31.7%(200 mg·kg~(-1))和27.5%、38.8%(400 mg·kg~(-1));未添加外源Cu污染时,土壤中铜的有机结合态铁锰氧化态碳酸盐结合态可交换态;各形态Cu含量随处理不同差异显著,其中单施猪粪肥的土壤中可交换态和有机物结合态Cu、单施生物炭的土壤中有机物结合态Cu、二者混施的土壤中碳酸盐结合态和有机物结合态Cu与其他形态Cu含量相比均有明显增长的趋势。联合施用猪粪肥及生物炭处理的蕹菜生物量虽比单施猪粪肥的蕹菜生物量略有降低,但与单施猪粪肥相比,钝化土壤重金属的作用明显。     

天津市家庭养殖环境中抗生素污染特征与风险评估

为了解我国农村地区家庭养殖环境中抗生素的污染特征,选取天津市蓟州区20户家庭养殖场为研究对象,采用固相萃取-高效液相色谱-质谱串联法,分析了4大类37种兽用抗生素在畜禽粪污中的污染特征及其对周边农田土壤的影响。结果表明,4大类抗生素在各种环境介质中均有检出,废水中检出率(0~80.0%)>粪便中检出率(0~74.4%)>土壤中检出率(0~35.0%),其中四环素类抗生素检出率高于其余3类抗生素。猪粪中抗生素总浓度的平均值(75.78 mg·kg^-1)分别为鸡粪(5.80 mg·kg^-1)和牛粪(0.26 mg·kg^-1)的13.1倍和291.4倍,猪场废水中抗生素总浓度的平均值(549.85μg·L^-1)是牛场废水总浓度平均值(5.27μg·L^-1)的104.3倍。此外,针对不同类型猪粪中抗生素残留的研究结果显示,肥猪粪(156.59 mg·kg^-1)>仔猪粪(49.38 mg·kg^-1)>母猪粪(23.97 mg·kg^-1)。对养殖场周边土壤研究表明,粪肥施用是土壤中抗生素污染的主要来源,且猪场周边土壤中抗生素污染倍数最高。研究表明,家庭养殖环境介质中抗生素污染非常普遍,其中四环素类抗生素在各环境介质中残留水平均为最高。抗生素的残留对环境产生了一定的生态风险,粪肥的还田利用可增加土壤中抗生素的生态风险,且废水中抗生素风险高于土壤中抗生素风险。     

施用蚓粪对茄子产量、品质及土壤养分的影响

采用保护地田间试验的方法,以猪粪(PM)、常规量化肥(CF)、不施肥(CK)为对照,研究蚓粪(EM)对茄子产量、果实品质及土壤养分的影响。结果表明:蚓粪处理增产效果不及猪粪处理,比猪粪处理的产量低24.18%。茄子果实可溶性糖含量高低顺序为蚓粪>化肥>猪粪>不施肥处理,蚓粪处理显著高于猪粪处理,提高45.96%。与对照相比,蚓粪能明显提高土壤中全磷和速效钾含量。因此,蚓粪能明显改善茄子品质,但增产及培肥地力方面不及猪粪处理。     

长期施用猪粪和化肥对稻田土壤Cu、Zn和Cd含量及有效性的影响

为研究有机肥与化肥处理下稻田土壤Cu、Zn、Cd含量之间的差异,并探明关键影响因子,本研究利用持续了35 a的长期定位试验,分析了土壤重金属全量及有效态、土壤理化性质和水稻产量,并利用多种统计分析方法研究了猪粪组和化肥组土壤Cu、Zn和Cd与土壤理化指标之间的关系。结果表明：与对照（不施肥）相比,长期施用猪粪使土壤Cu、Zn、Cd全量和有效态含量分别提高了134%~239%、57%~124%、58%~171%和191%~380%、285%~811%、61%~184%,并显著提升了土壤有机质（SOM）、阳离子交换量（CEC）及氮磷养分含量;而化肥处理对土壤重金属全量及有效态含量无显著影响,对土壤理化指标的提升相对较小。冗余分析（RDA）发现,猪粪组土壤全氮（TN）、CEC和速效磷（AP）分别解释了重金属方差变异的89.1%、6.4%和2.0%,化肥组土壤pH和全磷（TP）分别解释了方差变异的45.0%和22.2%,达到显著水平。进一步通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析发现,猪粪对重金属有效态的贡献远大于化肥,主要通过影响土壤重金属全量和CEC从而影响重金属有效性,其路径系数分别为0.621 7和0.295 3,均达到显著水平。猪粪组土壤重金属与理化指标之间由于“同源”关系呈显著正相关,而化肥组两者的关系受水稻生长活动等因素影响较大。研究表明,长期施肥可以通过调控土壤理化指标等影响重金属有效性,施用猪粪进行稻田土壤培肥的同时,需要注意土壤重金属的累积风险。