長期施肥對農(nóng)田土壤肥力及重金屬化學(xué)行為的影響.pdf

1、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)長期定位實驗（LTAEs）是指持續(xù)時間20年以上且具有有一定規(guī)模，用于研究農(nóng)業(yè)過程的農(nóng)作物產(chǎn)量、養(yǎng)分循環(huán)及環(huán)境效應(yīng)的田間試驗，能為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生物學(xué)、生物地球化學(xué)和農(nóng)業(yè)環(huán)境評價提供有價值的信息。本研究以農(nóng)業(yè)部望城紅壤性水稻土生態(tài)環(huán)境重點野外科學(xué)觀測試驗站和中國農(nóng)科院祁陽紅壤試驗站為平臺，研究了不同施肥條件和土地耕作方式土壤肥力質(zhì)量的演變規(guī)律以及重金屬污染狀況、有效態(tài)和形態(tài)分配規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:
　　長期施肥對

2、土壤理化性質(zhì)的影響研究結(jié)果表明:長期施化肥可能導(dǎo)致土壤酸化，尤其是施氮肥，是導(dǎo)致土壤酸化的主要原因。紅壤稻田施用稻草及豬糞都在一定程度上降低了土壤pH，紅壤旱地施豬糞則有效地提高了土壤pH;長期施用有機(jī)肥能有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量以及CEC。
　　長期施肥對土壤養(yǎng)分影響的結(jié)果表明:施氮肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配施均能顯著提高土壤全氮與堿解氮含量。施磷肥和有機(jī)肥能有效提高土壤磷素含量，且紅壤旱地施有機(jī)肥土壤速效磷含量高于單施化肥;長期施鉀

3、肥，對土壤全鉀影響不大，但施鉀肥、有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配施，均能顯著提高土壤速效鉀含量。
　　長期施肥對土壤重金屬化學(xué)行為的研究結(jié)果表明:望城紅壤稻田各施肥處理土壤重金屬Cd均超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，其中施用豬糞處理Cd含量超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量三級標(biāo)準(zhǔn)。祁陽紅壤旱地除NP與NK處理外，土壤Cd均已超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，其中施豬糞處理超過三級標(biāo)準(zhǔn)，Cu含量超過國家土壤環(huán)境質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)，Zn有一定的積累，說明施豬糞是導(dǎo)致農(nóng)田

4、重金屬積累的一個重要因素。
　　長期施肥土壤重金屬主要形態(tài)為殘渣態(tài)，施豬糞對土壤重金屬形態(tài)分配有顯著影響:與施NPK相比，施豬糞顯著提高土壤Cd積累，且以殘渣態(tài)為主，可還原態(tài)次之，弱酸提取態(tài)與可氧化態(tài)增幅不明顯;而施用豬糞使得其帶入土壤中的Cu則主要轉(zhuǎn)化為可還原態(tài)與可氧化態(tài);對Zn元素而言，施豬糞對可氧化態(tài)含量增長作用不明顯，引入的Zn主要轉(zhuǎn)化為了其它幾種形態(tài)。
　　望城紅壤稻田施有機(jī)肥能提高土壤Cu有效態(tài)含量，但對Cd及P

5、b有效態(tài)含量影響不大。祁陽紅壤旱地施豬糞顯著提高了Cd、Cu有效態(tài)含量，對Pb有效態(tài)含量影響不大。盡管施豬糞在一定程度上提高了土壤重金屬全量以及有效態(tài)含量，然而卻降低了土壤Cd和Pb的活化率，這可能是由于鎘、鉛與有機(jī)質(zhì)螯合形成的有機(jī)無機(jī)復(fù)合體溶解度降低，所以，盡管絕對量提高，相對有效性卻降低了。而施豬糞則能提高Cu活化率，可能是由于Cu容易與小分子有機(jī)酸結(jié)合，形成的復(fù)合體溶解度相對較高。
　　通過逐步回歸分析可知，不同重金屬元素有