长期施肥对土壤及玉米籽粒中Cd和As累积的影响

为科学施肥、合理开发利用耕地提供理论依据,对23年施用氮磷化肥以及有机肥的试验田0~40cm土层土壤以及玉米籽粒进行Cd和As测定,研究长期施用不同肥料土壤Cd和As的盈亏状况、年际变化特征以及对农作物玉米籽粒Cd、As的影响。结果表明:不同施肥处理对土壤中Cd、As的累积没有明显规律,而长期大量施用有机肥是造成耕层土壤中Cd、As富集的主要原因之一;长期施用重金属含量较高的磷肥及大量的有机肥会促进玉米籽粒中Cd、As的富集。因此,要科学施用磷酸和有机肥,且有必要制定有机肥中重金属的安全限量标准,以降低施肥可能导致潜在重金属Cd、As的污染风险。     

长期施用有机肥对稻田重金属含量的影响

为研究长期施用不同的有机肥料对稻田土壤重金属含量的影响,于2008—2018年在浙江省稻田进行长期定位试验。试验设秸秆还田、猪厩肥、商品有机肥等处理,以不施肥、单施化肥为对照,对比不同处理对稻田土壤重金属含量的影响,并参照有关标准进行土壤、肥料重金属污染风险评价。结果表明,有机肥处理的土壤重金属含量与对照无显著差异,试验地各项重金属指标均低于农用地土壤污染限量标准。随着试验时间延长,Fe、Mn、Pb、Hg、Cr、Cu、Zn在土壤中出现积累,尤其是Cu、Zn。浙江省商品有机肥存在重金属超标现象,Pb、Cd、Cr、As、Hg超标占比分别为0.58%、2.03%、0.29%、0.58%和0.02%。长期施用有机肥对稻田的重金属污染风险较低,但需注意合理施肥,尤其是防范畜禽粪肥中的Cu、Zn污染风险。     

施肥对大棚土壤有效态重金属含量及生物效应的影响

采用田间大棚栽培试验,研究了施用有机肥、有机无机肥配施和无机肥等不同施肥处理对大棚土壤有效态重金属含量以及黄瓜重金属含量的影响。结果表明,施肥可增加黄瓜产量,且随无机肥配施量的提高而增加。施用有机肥可降低土壤有效态Pb含量、提高Cd含量,对Cu、Zn和Cr的含量影响作用不显著;有机无机肥配施可提高大棚土壤有效态Cu、Cd和Cr的含量、降低Pb的含量,对Zn的影响较小;施用无机肥可提高土壤有效态Cu和Cr含量,对Zn、Pb和Cd的含量影响作用不显著。不同施肥处理黄瓜中Cu和Zn含量的变化规律基本相同,其含量随无机肥配施量的提高而增加;有机无机肥配施处理黄瓜中Pb、Cd和Cr含量随无机肥配施量的提高而呈逐渐降低的趋势。合理施用有机肥、无机肥或有机无机肥配施对大棚土壤有效态重金属含量的影响作用较小,也不会对黄瓜造成重金属污染。     

沼液稻田消解对水稻生产、土壤肥力及环境安全的影响

通过大田试验研究了灌施沼液对水稻产量、重金属含量、土壤肥力和土壤环境质量的影响。结果表明,施用沼液能够有效提高水稻籽粒产量和稻秆生物量;提高稻秆N、P、K含量和籽粒N含量,促进N、P、K养分的累积。与无肥对照相比,随着沼液用量的增加稻秆As含量有增加的趋势,籽粒As以及稻秆和籽粒Pb含量没有升高风险,而稻秆和籽粒Cd含量随沼液用量增加呈下降趋势,稻秆和籽粒中Hg与Cr未检出。施用沼液土壤有机质得到明显提高,改善土壤p H;而土壤重金属Cd、Cr、As 、Pb、Hg含量均符合国家土壤质量二级标准值(GB 15618-1995),无重金属污染风险;但As、Cr含量与沼液呈显著或极显著正相关,长期施用沼液有可能导致土壤As、Cr含量超标。     

有机肥施用对稻麦轮作系统作物生产和土壤健康的影响

于宁波鄞州区进行有机肥施用田间试验,在小麦-晚稻轮作模式下,对比不施肥、全化肥,以及等养分总量条件下化肥配施不同用量有机肥(2 250、4 500、9 000 kg·hm^-2),对作物产量、作物和土壤中重金属含量、土壤微生物群落代谢多样性的影响。结果表明,施用有机肥可以部分替代化肥而不影响作物产量,有机肥施用量在2 250~9 000 kg·hm^-2作物产量无显著差异。有机肥用量2 250 kg·hm^-2处理的稻谷和小麦粒中的重金属含量与全化肥处理相比无显著差异,但用量在4 500 kg·hm^-2及以上,稻谷中Zn含量以及麦粒中As含量显著增加。有机肥施用增加了土壤中Zn、As和Pb含量,其中Zn和Pb垂直迁移趋势显著。不同施肥措施对土壤微生物群落代谢多样性无显著影响,但相比全化肥处理,配施有机肥提高土壤微生物对碳氮底物的利用能力。有机肥可部分替代化肥实现稻、麦增产,提高土壤微生物代谢活力,但高用量有机肥增加重金属污染风险。在本试验区配施有机肥2 250 kg·hm^-2,既能保证作物产量,又能确保农产品和环境安全。     

不同施肥处理对番茄产量品质及土壤有效态重金属含量的影响

以露地番茄(Solanum lycopersicom L)为试材,进行了施用有机肥、无机肥及有机无机肥配施对番茄产量、品质和土壤有效态重金属含量的影响研究.结果表明,在施氮量相同条件下,有机肥与无机肥配施番茄产量增幅较大,以6:4养分配施比例产量最高,总产量比对照提高了15.6%.施用无机肥番茄果实可溶性糖含量和可滴定酸含量较高,维生素C含量以施用有机肥处理的最高;番茄果实的营养品质和口感以施用有机肥处理的最佳.番茄果实中可溶性糖、酸和维生素C含量的变化规律与肥料施用无相关性,可能是受番茄产量高低的影响.施用有机肥番茄果实硝酸盐含量明显低于施用无机肥和有机无机肥配施处理,亚硝酸盐含量则以施用无机肥和低有机肥配施量处理的含量较低.施肥有明显降低番茄果实Hg含量的作用,但却提高了Ph和As含量,对Cu、Zn和Cd含量的影响较小;施用有机肥可显著降低番茄果实Cr含量.施肥提高了土壤有效态Zn和Cd含量,降低了土壤有效态Pb含量.对土壤有效态Cr和As含量的影响较小;施用有机肥使土壤有效态Cu含量显著降低,而使土壤有效态Hg的含量提高;施用无机肥可提高土壤有效态Cu的含量.不同施肥处理番茄果实重金属含量变化与土壤有效态重金属含量变化不一致的主要原因,可能是由于施肥改变了番茄的生物产量,从而产生对植株吸收重金属元素的生物稀释作用造成.各试验处理番茄果实硝酸盐和亚硝酸盐及重金属含量均远低于国家蔬菜或食品中污染物限量标准,说明合理施用有机肥、无机肥和有机无机肥配施不会造成番茄果实硝酸盐、亚硝酸盐以及重金属污染.     

施肥对大棚土壤有效态重金属含量及生物效应的影响

采用田间大棚栽培试验,研究了施用有机肥、有机无机肥配施和无机肥等不同施肥处理对大棚土壤有效态重金属含量以及黄瓜重金属含量的影响。结果表明,施肥可增加黄瓜产量,且随无机肥配施量的提高而增加。施用有机肥可降低土壤有效态Pb含量、提高Cd含量,对Cu、Zn和Cr的含量影响作用不显著;有机无机肥配施可提高大棚土壤有效态Cu、Cd和Cr的含量、降低Pb的含量,对Zn的影响较小;施用无机肥可提高土壤有效态Cu和Cr含量,对Zn、Pb和Cd的含量影响作用不显著。不同施肥处理黄瓜中Cu和Zn含量的变化规律基本相同,其含量随无机肥配施量的提高而增加;有机无机肥配施处理黄瓜中Pb、Cd和Cr含量随无机肥配施量的提高而呈逐渐降低的趋势。合理施用有机肥、无机肥或有机无机肥配施对大棚土壤有效态重金属含量的影响作用较小,也不会对黄瓜造成重金属污染。

     

单季稻甬优9号施用含硅有机肥试验

我国有较大面积耕地受重金属污染,为提高受污染耕地农产品的质量安全,迫切需要利于降低农产品污染风险的农艺措施,因而,在江山市进行含硅有机肥的优化配方研究,调查不同硅水平有机肥对水稻产量及稻米重金属积累的影响。结果显示,农田增施含硅有机肥可提高水稻产量1.4%~6.4%,且在硅用量<300 kg·hm^-2时,水稻产量随硅用量的增加而提高。增施含硅有机肥可显著降低土壤重金属对稻米污染的风险,与常规施肥相比,稻米镉、铬和砷含量分别下降8.2%~25.5%、14.4%~45.3%和12.9%~25.2%,不同硅用量间无显著差异。综合考虑水稻产量增加和质量安全因素,在有机肥用量4 500 kg·hm^-2基础上,适宜硅肥用量为225~300 kg·hm^-2,也即有机肥含硅5.0%~6.7%为最佳配方。     

有机肥中重金属含量分析及在土壤—蔬菜中的累积状况评估（英文）

对湖南省54个有机肥料样品中的重金属含量进行了检测,并设计田间小区试验研究了不同施肥方式下鸡粪源有机肥中重金属在土壤及蔬菜中的累积状况。结果表明:(1)抽取有机肥中Pb、Cd、Cr、As、Hg、Cu、Zn、Ni含量的平均值分别为8.18、0.77、17.80、2.80、0.83、70.36、198.84、81.48mg/kg,其中Cu、Zn超标较多,其次是As、Hg、Cd、Cr。(2)不同原料生产的有机肥中,重金属含量最高的原材料是工业污泥,其次是畜禽粪便、饼粕、作物秸秆。(3)只施用化肥对土壤中重金属的累积影响较小,但易导致土壤pH值下降;化肥与鸡粪肥配合施用,土壤pH值提高而重金属累积不明显,可以作为施肥的首选方式;施用2倍鸡粪肥,土壤中8种重金属均增加,且Cd、Cu、Zn的累积比较明显,累积程度明显高于1倍鸡粪肥。(4)2年田间小区试验表明,施用有机肥对蔬菜中重金属的累积影响不明显,但呈略微增加的趋势。     

有机肥中重金属含量分析及在土壤——蔬菜中的累积状况评估

对湖南省54个有机肥料样品中的重金属含量进行了检测,并设计田间小区试验研究了不同施肥方式下鸡粪源有机肥中重金属在土壤及蔬菜中的累积状况。结果表明:(1)抽取有机肥中Pb、Cd、Cr、As、Hg、Cu、Zn、Ni含量的平均值分别为8.18、0.77、17.80、2.80、0.83、70.36、198.84、81.48 mg/kg,其中Cu、Zn超标较多,其次是As、Hg、Cd、Cr。(2)不同原料生产的有机肥中,重金属含量最高的原材料是工业污泥,其次是畜禽粪便、饼粕、作物秸秆。(3)只施用化肥对土壤中重金属的累积影响较小,但易导致土壤pH值下降;化肥与鸡粪肥配合施用,土壤pH值提高而重金属累积不明显,可以作为施肥的首选方式;施用2倍鸡粪肥,土壤中8种重金属均增加,且Cd、Cu、Zn的累积比较明显,累积程度明显高于1倍鸡粪肥。(4)2 a田间小区试验表明,施用有机肥对蔬菜中重金属的累积影响不明显,但呈略微增加的趋势。     

有机肥对镉污染土壤酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机肥料对Cd污染土壤酶活性的影响。结果表明:在Cd污染土壤上施用有机肥,土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性都有所增强;施用羊粪、鸡粪的处理随施肥量的增加而增强,羊粪、鸡粪的高肥处理大于中肥处理,中肥处理大于低肥处理,施用猪粪的处理随施肥量的增加呈增加降低的趋势,猪粪的中肥处理大于高肥处理,高肥处理大于低肥处理,施用有机肥可提高土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性,以达到降低重金属镉的活性和生物有效性的目的。     

模拟酸雨对施用猪粪的菜园土壤重金属有效性的影响

采用室内培养方法,研究了酸雨对施用富含重金属的猪粪后菜园土壤重金属有效态含量的影响。结果表明,酸雨可显著降低菜园土壤pH值,但有机肥处理对酸雨有一定的缓冲作用。土壤Cu,Zn,Cd和Pb的有效态含量均随酸雨处理H⁺浓度的提高而有不同程度的增加,有效态As含量则随H⁺浓度的提高而降低,添加猪粪处理（M）与无机重金属处理（HM）的重金属有效态含量没有明显的差异,但含量均高于对照（CK）。可见,除了As外,源于有机肥的重金属与无机重金属的有效性同样受到酸雨的促进作用,具有一定的环境风险。因此,在酸沉降频繁的南方地区,长期大量施用富含重金属的猪粪在改善菜园土壤养分状况的同时也增加了土壤环境和蔬菜的重金属污染的风险。     

长期施肥对稻田土壤镉锌铜积累及其有效性的影响

为明确长期不同施肥方式对稻田土壤Cd、Zn和Cu积累及其有效性的影响,以设立于1986年的长期定位施肥试验为对象,对比分析不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、秸秆还田配施化肥(ST)、低量有机肥配施化肥(LM)、高量有机肥配施化肥(HM)5个处理耕层土壤重金属全量、有效态、形态分布以及水稻各部位重金属含量变化,结合土壤理化性质变化,探讨了长期施肥下重金属累积效应及其有效性变化机理。结果表明,NPK和ST处理对土壤全量及有效态Cd、Zn和Cu均无显著提高效应。而施用低量和高量有机肥30 a后,土壤Cd、Zn和Cu全量显著提高35.00%～80.00%、63.91%～82.55%、118.41%～180.21%,有效态显著提高28.57%～71.43%、407.12%～783.15%、336.59%～573.17%,稻米Cd、Cu则提高100.00%～150.00%、63.30%～85.64%。相关分析结果证实,有机肥中较高的重金属含量是造成稻田土壤Cd、Zn和Cu累积和有效性显著提高的主要原因,同时其改变的土壤理化性质,尤其是P也会影响重金属的有效性,但其作用机理有待深入研究。总体来看,长期施用有机肥具有更好的培肥效应,但会造成土壤Cd、Zn和Cu的富集以及稻米吸收量的增加,虽然目前稻米重金属含量尚未超出国家食品卫生标准限值,其风险仍不可忽视,在采取有机肥培肥土壤的过程中应严格控制其中的Cd、Zn和Cu等重金属含量。     

长期定位施肥对土壤重金属含量的影响

[目的]探讨耕层土壤重金属含量变化,为合理施肥和调控土壤环境提供依据。[方法]在15年长期定位试验研究基础上,分析5种施肥处理(无肥、N、NPK、N+M和N+S)对0～20 cm土层中6种土壤重金属(Cu、Zn、Cd、Cr、Hg和As)的含量变化。[结果]6种元素含量都呈现增加趋势。N+M处理的Zn含量超过土壤环境质量标准2级(pH值6.5～7.5)的限界,Hg含量增加幅度较大,比试验基础值(0.084 mg/kg)增加了114%,比不施肥处理增加了50%。单施N肥(尿素)对土壤重金属影响不大,施用P肥使土壤重金属含量增加。畜禽排泄物为原料的有机肥可使土壤重金属含量提高,特别是Cu、Zn、Hg增加幅度较大。[结论]施肥是影响土壤重金属含量变化的重要因素;对畜禽排泄物为原料的有机堆肥也要合理施用。     

施用有机肥对土壤重金属累积的影响及风险评价

为探讨施用不同量有机肥对土壤重金属含量和污染程度影响,采用玉米大区定位试验,设置不施肥(CK)、高量有机肥(T150)、中量有机肥(T45)、低量有机肥(T30)、化肥(T0)5个处理,连续3年研究有机肥用量对土壤中Cd、Cr、Ni、As、Hg、Pb、Cu、Zn 8种重金属含量影响,并评价土壤中重金属污染程度,为合理应用有机肥控制农田土壤重金属污染提供科学依据。结果表明,随有机肥用量和施用时间延长,8种重金属均表现逐渐增加趋势,T150T45T30T0CK,T150处理含量显著高于其他4个处理(P0.05)。T150处理2017、2018年Cd、Ni、Pb、Cu单因素污染指数大于1,内梅罗综合污染指数大于1,处于轻度污染。2018年T45处理仅Cu单因子污染指数大于1,内梅罗综合污染指数为1.08,达到轻度污染。与T0相比,T30处理各重金属含量增幅最小,Cd、 Cr、 As、 Hg、 Cu、 Zn 3年增幅分别为8.59%～27.59%、 14.79%～16.23%、 0.95%～5.58%、 8.79%～19.18%、7.41%～10.20%、0.30%～6.04%。T30处理连续3年内梅罗污染综合指数小于1,均处于清洁水平,重金属含量皆未超过国家标准,潜在生态危害指数均未超标。结果表明,随时间累积和有机肥施用量添加,土壤中重金属含量增加,适宜有机肥比例对环境综合污染风险评价影响较小,较长时间内对土壤重金属潜在生态危害不严重。     

奉化芋艿头化肥减量增效试验探析

奉化芋艿头部分种植户不施有机肥,片面追施平衡肥,增加了农业面源污染风险。本试验通过增施有机肥,以配方肥替代平衡肥,减少了化肥用量,有机肥+配方肥处理可比有机肥+平衡肥处理化肥减量11.6 kg/亩,降低21.5%,亩产量增加127 kg,亩净产值增加604元,效益提高11.0%;有机肥+配方肥处理比纯平衡肥处理化肥减量25.1 kg/亩,降低37.2%,亩产量增加121 kg,亩净产值增加534元,效益提高9.6%。同时有机肥和配方肥施用增加了芋艿头品质,提高了土壤理化性状。     

无公害蔬菜生产施肥注意事项

为了降低污染,充分发挥肥效,应实施测土配方平衡施肥,即根据蔬菜营养生理特点、吸肥规律、土壤供肥性能及肥料效应,确定有机肥、氮、磷、钾及微量元素肥料的适宜量和比例以及相应的施肥技术,做到对症配方,对症施用。具体应包括肥料的品种和用量;基肥、追肥比例;追肥次数和时期;以及根据肥料特征采用的施肥方式。配方施肥是无公害蔬菜生产的基本施肥技术。     

长期不同施肥对钙质紫色水稻土重金属累积及有效性的影响

为探讨长期不同施肥对石灰性紫色水稻土重金属累积及有效性的影响,以四川省农业科学院土壤肥料研究所长期定位试验为依托,研究了8种不同施肥条件下[不施肥(CK)、氮肥(N)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、有机肥(M)、有机肥+氮肥(M+N)、有机肥+氮磷肥(M+NP)和有机肥+氮磷钾肥(M+NPK)]土壤理化性质、重金属全量及有效量的变化。结果表明:长期施用氮磷、氮磷钾肥会降低土壤pH、CEC含量,提高土壤有机质、碱解氮及速效磷含量,改善土壤肥力,且与有机肥配施效果更优。长期施用化肥,土壤Fe、Mn、Cu、Zn、Pb和Cd含量变化不明显,有机肥及其与化肥配施后土壤Fe、Mn、Pb含量变化也不明显,Cd略有增加,Cu、Zn含量显著提高,但均低于我国农用地土壤环境质量风险筛选值(GB 15618—2018)。化肥对Cu、Zn、Pb和Cd的有效量影响不明显,磷肥可显著提高有效Fe含量,降低有效Mn含量,而有机肥提高Cu、Pb、Cd有效量,对其有活化效应。相关分析结果表明,土壤重金属有效量与理化性质、元素总量间的相关性因元素的不同而异。研究表明,长期施用化肥及有机肥不会造成石灰性紫色水稻土重金属含量超标的风险。     

有机肥施用对蔬菜—土壤体系中重金属迁移累积的影响

为探讨化肥(CK)和不同用量鸡粪有机肥(T1,3.75 t·hm~(-2);T2,7.50 t·hm~(-2);T3,15.00 t·hm~(-2))处理后,有机肥中主要重金属铜(Cu),锌(Zn),铅(Pb),铬(Cr),砷(As),汞(Hg),镉(Cd)等在蔬菜可食部分的累积及在土壤剖面的迁移行为,特开展西兰花—刀豆连作下的有机肥定位试验。结果表明,与CK相比,有机肥处理未显著影响第1茬西兰花中Pb,Cr,As,Hg,Cd含量,但T3处理导致第2茬刀豆中As和Pb显著增加。有机肥长期施用所带来的Cu,Zn,Pb,Cr,As累积主要集中在0—20 cm土层,第2茬刀豆收获时,土壤中重金属含量普遍高于第1茬西兰花收获时,其中,以Cu的积累量最大,Zn和Pb次之,Cr和As最小。有机肥处理主要影响0—20 cm土层Cu,Zn,Pb含量,但也可在一定程度上增加20—40 cm土层中Zn和40—60 cm土层中Cu含量;As和Cr没有明显的表层富集效应,有机肥施用仅提高0—20 cm土层中As含量,但可同时增加0—20cm和40—60 cm土层中Cr含量。综上,高用量有机肥的连续施用增加了菜田土壤环境重金属污染风险。     

长期施用有机肥对潮土土壤肥力及硝态氮运移规律的影响

以连续不同年限定位施用有机肥的小麦-玉米轮作农田为研究对象,设置4个处理:连续施用化肥(长期施用化肥,未施用有机肥);3年连续施用有机肥(不施化肥);5年连续施用有机肥(不施化肥);20年连续施用有机肥(不施化肥),探索不同年限连续有机施肥下土壤肥力、小麦产量和土体硝态氮累积量分布的变化。结果表明,连续施用有机肥可显著降低土壤容重、增加土壤中速效养分含量,且年限越长,效果越明显。化肥处理的小麦产量显著高于有机肥处理,有机肥处理中小麦产量随施肥年限的增加而降低,但无显著性差异。不同土壤深度硝态氮累积量表现为有机肥处理大于无机肥处理,小麦季大于玉米季;随着土壤深度增加土壤硝态氮累积量呈现先降低后增加的趋势,且各土层硝态氮累积量随施用有机肥年限增加而增加;通过分析80~100 cm土层硝态氮累积量发现,20年连续施用有机肥处理在此层的累积量最大达240 kg·hm~(-2)。由此可见,连续施用有机肥可降低小麦产量,连续20年施用有机肥土壤硝态氮总累积量和土体下层累积量均达到最大,具有一定的硝态氮淋失风险。因此,需采取一定的措施来增加作物产量,减少硝态氮累积,防止地下水硝态氮污染。