有機(jī)種植對(duì)土壤主要理化性質(zhì)及重金屬含量的影響

李思萌， 于 軍， 周正立， 王宏燕， 孫 巖， 王 玲， 高敬堯

(1.塔里木大學(xué)，新疆阿拉爾 843300；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150030)

有機(jī)種植對(duì)土壤主要理化性質(zhì)及重金屬含量的影響

李思萌1， 于 軍1， 周正立1， 王宏燕2， 孫 巖2， 王 玲2， 高敬堯2

(1.塔里木大學(xué)，新疆阿拉爾 843300；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150030)

對(duì)黑龍江省慶安、查哈陽(yáng)、北安3個(gè)地區(qū)的有機(jī)種植基地與周邊常規(guī)農(nóng)田的土壤進(jìn)行取樣調(diào)查，旨在比較有機(jī)種植與常規(guī)種植2種種植方式對(duì)土壤主要理化性質(zhì)以及土壤中重金屬含量的不同影響。結(jié)果表明，與常規(guī)種植相比，施用有機(jī)肥的有機(jī)種植能明顯提高土壤養(yǎng)分含量。其中，土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷的含量最大提高6.97%～7.69%；而速效磷、速效鉀等養(yǎng)分含量提高18.52%～53.5%；且施用有機(jī)肥，對(duì)土壤物理性質(zhì)有明顯的改良作用，能降低土壤容重，增加土壤中>0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量。此外，有機(jī)種植對(duì)土壤中重金屬的富集有一定的抑制作用，其中土壤中As、Hg、Cd、Cr含量降低了51.46%～82.99%。

有機(jī)種植；重金屬；土壤肥力；土壤理化性質(zhì)；水穩(wěn)性團(tuán)聚體；有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展

我國(guó)是糧食大國(guó)，僅擁用全球8%的耕地，生產(chǎn)了全球21%的糧食，但同時(shí)化肥消耗量占全球的35%，人們對(duì)化肥有了越來越多的依賴。2015年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)資料(FAOSTAT)顯示，糧食產(chǎn)量與氮、磷化肥的投入量有極顯著的線性正相關(guān)關(guān)系[1]。然而，由于化肥的過度使用和連年耕種，使耕作土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤肥力降低，土壤板結(jié)[2]?！胺试接迷蕉啵卦椒N越饞”，這是我國(guó)糧食“十一連增”背后的尷尬現(xiàn)實(shí)。2015年農(nóng)業(yè)部提出，將在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)，力爭(zhēng)到2020年主要農(nóng)作物化肥使用量實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)。有機(jī)農(nóng)業(yè)是指在生產(chǎn)中完全或基本不用人工合成的肥料、農(nóng)藥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和畜禽飼料添加劑，而采用有機(jī)肥滿足作物營(yíng)養(yǎng)需求的種植業(yè)或采用有機(jī)飼料滿足畜禽營(yíng)養(yǎng)需求的養(yǎng)殖業(yè)，強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)本質(zhì)，尊重生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，協(xié)調(diào)生產(chǎn)、發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系。我國(guó)有機(jī)農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了研究探索階段、奠定基礎(chǔ)階段和規(guī)范化快速發(fā)展階段，現(xiàn)已成為非常具有發(fā)展?jié)摿Φ摹俺?yáng)產(chǎn)業(yè)”。土壤環(huán)境質(zhì)量不僅影響土壤保持和供應(yīng)水肥的能力，對(duì)調(diào)控土壤氣熱狀況以及水分入滲性能和地表徑流的產(chǎn)生也有重要作用，因而研究有機(jī)種植對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響、對(duì)推動(dòng)有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要意義[3-4]。在有機(jī)種植與常規(guī)種植的比較研究方面，國(guó)內(nèi)外專家進(jìn)行了大量的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)[5-7]。劉玉濤認(rèn)為，連年施用有機(jī)肥可增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)[8]。王健鸝等通過試驗(yàn)證明有機(jī)種植可以改善土壤的pH值，在一定程度上調(diào)節(jié)土壤的酸堿度，改良土壤，大大提高土壤微生物量的碳氮含量，增強(qiáng)土壤生物活性，加速有機(jī)質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，從而改善土壤的肥力狀況[9]。國(guó)內(nèi)外在有機(jī)種植與常規(guī)種植對(duì)土壤中重金屬含量的影響方面作了一定的比較研究[10-11]，大部分研究發(fā)現(xiàn)與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植下土壤重金屬含量低，污染風(fēng)險(xiǎn)小。目前國(guó)內(nèi)外的研究多是針對(duì)土壤肥力的某一單一指標(biāo)，而全面比較有機(jī)種植與常規(guī)種植對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量影響的研究相對(duì)較少。因此，本試驗(yàn)選擇東北地區(qū)有機(jī)水稻、有機(jī)玉米農(nóng)業(yè)種植基地，通過實(shí)地調(diào)查取樣，監(jiān)測(cè)有機(jī)種植基地和常規(guī)種植地塊土壤環(huán)境質(zhì)量，比較有機(jī)種植基地與周圍常規(guī)種植地塊土壤容重、土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量、土壤中各養(yǎng)分含量及重金屬含量的差異，為發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)、促進(jìn)我國(guó)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

本研究選取3個(gè)試驗(yàn)地，即為黑龍江省慶安(A)有機(jī)水稻種植基地(127°50′E、46°87′N)、黑龍江省農(nóng)墾齊齊哈爾管局查哈陽(yáng)(B)農(nóng)場(chǎng)有機(jī)水稻種植基地(123°86′E、48°15′N)、黑龍江省農(nóng)墾北安(C)管局紅星農(nóng)場(chǎng)有機(jī)玉米種植基地(126°74′E、47°85′N)。3個(gè)有機(jī)基地都屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年均溫度0.8～1.7 ℃，年降水量470～577 mm，年均日照時(shí)數(shù)2 599～2 773 h(表1)。

慶安有機(jī)水稻種植基地有機(jī)地塊(A1)，施有機(jī)肥量為 2 950 kg/hm2，所施有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量≥35%，總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量≥6%；常規(guī)施肥地塊(A2)，施復(fù)合肥，施肥量為295 kg/hm2。查哈陽(yáng)有機(jī)水稻種植基地有機(jī)地塊(B1)，施有機(jī)肥量為2 100 kg/hm2，有機(jī)質(zhì)含量≥30%，總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量≥4%；常規(guī)地塊(B2)施用復(fù)合肥，施肥量為205 kg/hm2。北安有機(jī)種植基地(C1)是玉米和大豆輪作，主要施用自產(chǎn)的有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)含量≥40%，總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量≥4%，施肥量為2 780 kg/hm2；常規(guī)種植施用復(fù)合肥(C2)，施肥量為277 kg/hm2。2014年5月進(jìn)行播種，10月收獲。所選的 3 個(gè)基地在實(shí)施有機(jī)種植以前與周圍相鄰常規(guī)種植基地的土壤性狀、土地利用方式以及種植作物等方面基本一致。

表1 供試土壤理化性質(zhì)

1.2 土樣的采集與測(cè)定方法

1.2.1 土樣的采集 本研究土壤取樣期為2014年7月，每個(gè)基地有機(jī)地塊與常規(guī)地塊各設(shè)3個(gè)小區(qū)，采取棋盤式布點(diǎn)隨機(jī)取樣，采用四分法取土樣，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，在采集和運(yùn)輸過程中盡量減少對(duì)土樣的擾動(dòng)，以免破壞團(tuán)聚體。將取回的土樣于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)自然風(fēng)干，壓碎，磨平過篩(篩子孔隙分別為1.00、0.15、0.25 mm)，備用。容重等物理性質(zhì)按照取樣要求用環(huán)刀等取土。

1.2.2 測(cè)定方法

1.2.2.1 土壤物理性質(zhì) 土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的測(cè)定采用濕篩法；土壤容重的測(cè)定采用環(huán)刀法。

1.2.2.2 土壤化學(xué)性質(zhì) 土壤pH值的測(cè)定采用電位測(cè)定法；土壤有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法；土壤全氮含量的測(cè)定采用凱氏定氮法；土壤全磷含量的測(cè)定采用比色法；土壤速效磷含量的測(cè)定采用比色法；土壤速效鉀含量的測(cè)定采用火焰光度法；土壤硝態(tài)氮含量的測(cè)定采用酚二磺酸比色法。土壤微生物量的測(cè)定采用熏蒸法[12]。1.2.2.3 土壤中全量重金屬的測(cè)定 過0.15 mm篩的土壤樣品在高壓消解罐中，用氫氟酸-雙氧水-硝酸前處理樣品，消解后用 ICP-MS 測(cè)定土壤中 Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、As的含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的方差分析和相關(guān)分析均采用SPSS 22.0軟件完成，采用Excel作圖，試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值，誤差用標(biāo)準(zhǔn)差表示。所有的差異顯著性分析均采用新復(fù)極差法在α=0.05水平上進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植方式對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

2.2.1 不同種植方式對(duì)土壤容重的影響 土壤容重是土壤肥力以及土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，不同類型土壤容重不同，所表現(xiàn)出來的物理性狀也有所差別，而不同施肥方式也會(huì)對(duì)耕層土壤容重產(chǎn)生重要影響。從圖1可以看出，與常規(guī)種植相比，施加有機(jī)肥處理土壤容重均有所下降，但下降幅度不大。其中，A1、B1、C1處理土壤容重分別為1.255、1.308、1.333 g/cm3，與A2、B2、C2處理相比分別下降1.88%、1.28%、1.04%。說明有機(jī)種植有利于改善土壤的孔隙結(jié)構(gòu)，提高土壤的透氣性。

2.1.2 不同種植方式對(duì)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量的影響 土壤團(tuán)聚體是土壤結(jié)構(gòu)的基本單元，土壤結(jié)構(gòu)可以調(diào)節(jié)土壤的物理和生物過程，并影響土壤有機(jī)質(zhì)的分解[13]。如圖2所示，有機(jī)種植土壤0～0.25 mm團(tuán)聚體較常規(guī)種植有所降低，而>0.5 mm團(tuán)聚體含量均有增加，其中B2處理的0.5～2 mm 團(tuán)聚體含量為28.29%，而>2 mm團(tuán)聚體含量為 6.66%，遠(yuǎn)高于常規(guī)種植。說明有機(jī)種植能使土壤中小團(tuán)聚體膠結(jié)起來形成大團(tuán)聚體，能大大提高土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性。

2.2 不同種植方式對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

2.2.1 不同種植方式對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響 土壤有機(jī)質(zhì)含量是土壤重要的基礎(chǔ)指標(biāo)，是衡量土壤肥力的重要標(biāo)志，同時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)于土壤的物理結(jié)構(gòu)、保肥、保水等特性具有重要影響[14]。由圖3可知，施加有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量提高具有明顯的作用，各地區(qū)有機(jī)種植與常規(guī)種植均有顯著差異。其中，A1、A2處理有機(jī)質(zhì)含量提升較大，A1處理較A2處理有機(jī)質(zhì)含量高21.28%；B1、B2與C1、C2處理有機(jī)質(zhì)含量提升較小，B1、C1處理較B2、C2處理有機(jī)質(zhì)含量分別高 7.49%、4.68%?？赡苡捎贑地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量C1為52.99 g/kg，C2為50.62 g/kg(高于A、B地區(qū))，所以C地區(qū)有機(jī)種植較常規(guī)種植有機(jī)質(zhì)含量提升最小

。

2.2.2 不同種植方式對(duì)土壤pH值的影響 從圖4可以看出，施用有機(jī)肥對(duì)于土壤pH值影響較小，有機(jī)種植與常規(guī)種植間不存在顯著差異。除A地區(qū)有機(jī)種植pH值略低于常規(guī)種植外，B、C地區(qū)有機(jī)種植pH值均略高于常規(guī)種植。這種pH 值的變化在一定程度上調(diào)節(jié)了土壤的酸堿度，改良了土壤，但受施肥量等因素影響，效果并不明顯。

2.2.3 不同種植方式對(duì)土壤全氮含量的影響 由圖5可以看出，有機(jī)種植與常規(guī)種植全氮含量有明顯差異，并且有機(jī)種植全氮含量高于常規(guī)種植。C1處理全氮含量最高，為 3.15 g/kg；A2處理全氮含量最低，為1.88 g/kg。B1與B2處理間全氮含量提升最小，提高了6.97%；而C1、C2和A1、A2處理間全氮含量均有較大提升。土壤有機(jī)質(zhì)是氮素存在的主要場(chǎng)所，土壤表層中大約80%～90%的氮存在于有機(jī)質(zhì)之中。在有機(jī)種植下，土壤有機(jī)質(zhì)含量更高，土壤供氮能力更強(qiáng)。這主要是因?yàn)榇罅康氖┯糜袡C(jī)肥能促進(jìn)土壤中的礦物質(zhì)風(fēng)化，從而增加土壤中的全氮含量，另外有機(jī)肥本身也含有大量的氮素，有利于提高土壤中的全氮含量[15]。

2.2.4 不同種植方式對(duì)土壤全磷含量的影響 土壤中的磷元素是作物生長(zhǎng)所需磷元素的主要來源，所以土壤中磷的含量與作物的生長(zhǎng)有著密切的聯(lián)系。有機(jī)種植較常規(guī)種植能提高土壤全磷含量，從圖6中可知，B1與B2間存在顯著差異。B1處理全磷含量為 2.66 g/kg，B2處理全磷含量為 2.47 g/kg，上升了7.69%。由此可以看出，有機(jī)種植對(duì)于B地區(qū)土壤全磷含量的提高有明顯作用，其原理與有機(jī)種植對(duì)全氮含量的影響類似。

2.2.5 不同種植方式對(duì)土壤速效磷含量的影響 如圖7所示，不同地區(qū)有機(jī)種植對(duì)土壤速效磷含量均有一定的影響。B地區(qū)有機(jī)種植與常規(guī)種植有顯著差異，其他地區(qū)差異較小，其中A地區(qū)與C地區(qū)有機(jī)種植土壤速效磷含量分別為 29.33、33.33 mg/kg，與常規(guī)種植相比分別下降7.33%和 2.94%。B地區(qū)有機(jī)種植對(duì)土壤速效磷含量有顯著的提升作用，其含量為35.39 mg/kg，較常規(guī)種植提高18.52%。

2.2.6 不同種植方式對(duì)土壤速效鉀含量的影響 如圖8所示，有機(jī)種植對(duì)土壤速效鉀含量的提高具有明顯作用，3個(gè)地區(qū)有機(jī)種植與常規(guī)種植都存在顯著差異。A、B、C地區(qū)有機(jī)種植土壤速效鉀含量分別為227.4、258.51、249.37 mg/kg，其中A地區(qū)速效鉀含量提升幅度最小，提高9.92%；C地區(qū)速效鉀含量提升幅度最大，提高25.38%?？傮w來說，各地區(qū)有機(jī)種植均能顯著提高土壤速效鉀含量。

2.3 不同種植方式對(duì)土壤微生物量碳氮含量的影響

2.3.1 土壤微生物量碳 土壤微生物量碳氮既是土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與循環(huán)的動(dòng)力，又可作為土壤中植物有效養(yǎng)分的儲(chǔ)備庫(kù)，其對(duì)土壤環(huán)境因子的變化極為敏感，土壤的微小變動(dòng)均會(huì)引起其活性變化[16]。由圖9可知，A、B地區(qū)有機(jī)種植土壤微生物量碳含量較常規(guī)種植有顯著提高，C地區(qū)有機(jī)種植與常規(guī)種植土壤微生物量碳含量基本持平。B地區(qū)有機(jī)種植土壤微生物量碳含量為263.01 mg/kg，較常規(guī)種植高58.83%；A地區(qū)有機(jī)種植也較常規(guī)種植提高28.44%。由此可知，A、B地區(qū)有機(jī)種植較常規(guī)種植土壤微生物量碳含量有顯著提高。

2.3.2 土壤微生物量氮 由圖10可知，各地區(qū)有機(jī)種植與常規(guī)種植土壤微生物量氮的含量存在顯著差異。A2、C2處理土壤微生物量氮含量較低，分別為29.83、27.46 mg/kg。A1、B1、C1土壤微生物量氮含量為39.76、43.07、42.15 mg/kg，分別較常規(guī)種植提高33.29%、12.99%、53.50%，均有較大幅度的提升?？梢姡袡C(jī)種植能夠提高微生物量氮含量，改善土壤的供氮能力。

2.4 不同種植方式對(duì)土壤重金屬含量的影響

表層土壤重金屬積累的變化受成土母質(zhì)和人為資源輸入的影響極大，而且重金屬累積目前是很受關(guān)注的土壤污染之一[17]。本試驗(yàn)研究了A、B、C等3個(gè)地區(qū)不同種植土壤中重金屬的含量，測(cè)定了土壤中幾種主要重金屬污染物的含量，除常規(guī)種植地塊Hg含量外均未超過土壤環(huán)境質(zhì)量國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[18]。如表1所示，A地區(qū)中有機(jī)種植土壤中重金屬含量均低于常規(guī)種植，其中Zn含量有機(jī)與常規(guī)差別較小，僅降低3.89%；而Cd、Cr含量下降幅度較大，分別降低51.46%、54.44%。在B地區(qū)中，有機(jī)種植重金屬含量(除Cu含量外)與常規(guī)種植均有顯著差異，尤其是As、Hg含量，下降幅度達(dá)82.99%、64.19%，其余均有不同程度下降。C地區(qū)中Cu、Pb含量無顯著差異，與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植土壤中Zn含量出現(xiàn)一定程度的富集，含量提高了25.5%，但其他重金屬含量均有所下降。A、B、C等3個(gè)地區(qū)中常規(guī)種植土壤中Hg富集效果十分明顯，含量高于土壤環(huán)境質(zhì)量國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但沒有超過土壤環(huán)境質(zhì)量國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；而有機(jī)種植中Hg含量低于土壤環(huán)境質(zhì)量國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求。

表1 不同地區(qū)有機(jī)與常規(guī)種植土壤重金屬含量

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

在A、B、C等3個(gè)地區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)種植對(duì)于土壤物理性質(zhì)具有一定的改善作用，能降低土壤容重，保持土壤pH值，并增加土壤大團(tuán)聚體數(shù)量，提高水穩(wěn)性團(tuán)聚體穩(wěn)定性，從而改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤抗侵蝕能力。與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植在土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮、全磷含量方面有明顯的提高，并且速效磷、速效鉀、微生物量碳和微生物量氮含量也都有所提高，且對(duì)提高土壤基礎(chǔ)肥力有明顯作用。對(duì)3個(gè)地區(qū)土壤中Cu、Zn、Cd、Cr、As、Pb、Hg含量的研究結(jié)果表明，有機(jī)種植總體上能明顯降低土壤中的重金屬含量，尤其是Cd、Hg。

3.2 討論

本試驗(yàn)同時(shí)選取2個(gè)有機(jī)水稻種植基地和1個(gè)有機(jī)玉米種植基地進(jìn)行比較，雖然選擇的地點(diǎn)施肥量和施肥方式不同，有機(jī)種植開展的年限也不同，但可以在研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)有機(jī)種植方式整體上均有一定優(yōu)勢(shì)。有機(jī)種植方式能夠有效降低土壤容重、增加土壤孔隙度、改善土壤的黏結(jié)性和黏著性，使耕性變好，保持土壤pH值穩(wěn)定，緩解土壤酸堿度。與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植土壤中的有機(jī)質(zhì)含量有一定的提高，改善了土壤結(jié)構(gòu)，大團(tuán)聚體的數(shù)量和穩(wěn)定性也提高了?？赡苁怯捎谟袡C(jī)肥中有機(jī)物質(zhì)分解形成了土壤腐殖質(zhì)，微生物活動(dòng)頻繁，促進(jìn)了>0.25 mm團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成[19]，使團(tuán)聚體穩(wěn)定性增加，這與高飛等的相關(guān)研究結(jié)果[20]一致。本研究表明，有機(jī)種植方式土壤中N、P、K含量較常規(guī)種植有明顯提高，土壤肥力增加，該結(jié)果與姜瑢等的研究結(jié)果[21-22]一致。在常規(guī)種植下，由于大量施用化肥導(dǎo)致土壤本身肥力下降，作物品質(zhì)差，相對(duì)而言，土壤有機(jī)培肥歷來是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中維持和提高地力的一項(xiàng)重要措施，土壤有機(jī)培肥后，改善了土壤的理化性質(zhì)，增加了土壤的基礎(chǔ)肥力，從而提升了土壤的供肥能力，改善了作物品質(zhì)。

試驗(yàn)中測(cè)定了各地區(qū)土壤中重金屬含量，選擇的有機(jī)基地及周邊常規(guī)種植區(qū)土壤中重金屬含量均相對(duì)較低，但從結(jié)果中仍可以看出有機(jī)種植基本可以減少土壤中選定重金屬的含量，這與有機(jī)種植不使用化肥、農(nóng)藥等有關(guān)。不同種類重金屬含量下降程度不盡相同，有研究表明，土壤中的有機(jī)質(zhì)對(duì)重金屬離子有較強(qiáng)的親和勢(shì)，有機(jī)質(zhì)能提供有機(jī)質(zhì)基團(tuán)和官能團(tuán)與重金屬易形成絡(luò)合物[23]。不過也有研究表明，有機(jī)種肥中重金屬Cu、Zn等長(zhǎng)期施用也有富集風(fēng)險(xiǎn)[24]，畜禽養(yǎng)殖業(yè)廣泛使用的飼料添加劑中含有大量的Cu、Zn、As等重金屬， 動(dòng)物不能完全吸收，大部分隨糞便排出體外，所以有機(jī)肥中這些元素含量很高。本試驗(yàn)中C地區(qū)有機(jī)種植的Zn含量高于常規(guī)種植、A地區(qū)中不同種植方式的Zn含量基本持平無明顯差距、3個(gè)地區(qū)中Cu含量均無明顯差異，這可能是由3個(gè)地區(qū)常規(guī)種植噴灑殺蟲劑、除草劑等含有Cu、As等重金屬的農(nóng)藥導(dǎo)致的。黃青青等研究表明，化肥中含有大量的Cd、Cr，而在有機(jī)肥中含量相對(duì)較少，所以各地區(qū)中有機(jī)種植土壤Cd、Cr含量均明顯低于常規(guī)種植[25-26]。不同處理間(除A地區(qū)外)Pb含量均無明顯差距。本試驗(yàn)著重比較分析了有機(jī)種植與常規(guī)種植的情況，有機(jī)種植對(duì)土壤物理結(jié)構(gòu)改善以及土壤肥力提高均優(yōu)于常規(guī)種植，但在不同施肥量、施肥方式及不同種植年限下，有機(jī)種植對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響還有待深入研究。

[1]張北贏，陳天林，王 兵. 長(zhǎng)期施用化肥對(duì)土壤質(zhì)量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26(11)：182-187.

[2]趙廣帥，李發(fā)東，李運(yùn)生，等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)積累的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，21(5)：840-847.

[3]張紀(jì)兵，肖興基. 有機(jī)農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. 科技導(dǎo)報(bào)，2003，21(12)：55-58.

[4]Wagner W C. Sustainable agriculture：how to sustain a production system in a changing environment[J]. Inter J Parasitol，1999，29(1)：1-5.

[5]Liu B，Tu C，Hu S J，et al. Effect of organnic，sustainable，and conventional management strategies in grower fields on soil physical，chemical，and biological factors and the incidence of Southern blight[J]. Applied Soil Ecology，2007，37(3)：202-214.

[6]Petra M，Ellen K，Bernd M. Structure and function of the soil microbial community in a long-term fertilizer experiment[J]. Soil Biology and Biochemistry，2003，35(3)：453-461.

[7]唐繼偉，林治安，許建新，等. 有機(jī)肥與無機(jī)肥在提高土壤肥力中的作用[J]. 中國(guó)土壤與肥料，2006(3)：44-47.

[8]劉玉濤. 旱地玉米施用有機(jī)肥的定位研究[J]. 玉米科學(xué)，2003，11(2)：86-88.

[9]王健鸝，李阿紅，王會(huì)志. 有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 吉林蔬菜，2007(4)：51-53.

[10]徐明崗，武海雯，劉 景. 長(zhǎng)期不同施肥下我國(guó)3種典型土壤重金屬的累積特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29(12)：2319-2324.

[11]Cooper J，Sanderson R，Cakmak I，et al. Effect of organic and conventional crop rotation，fertilization，and crop protection practices on metal contents in wheat(Triticumaestivum)[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2011，59(9)：4715-4724.

[12]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2000：30-32.

[13]Mikha M M，Rice C W. Tillage and manure effect on soil and aggregate-associated carbon and nitrogen[J]. Soil Science Society of America Journal，2004，68(3)：809-816.

[14]王曉娟，賈志寬，梁連友，等. 旱地施有機(jī)肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2012，23(1)：159-165.

[15]申源源，陳 宏. 秸稈還田對(duì)土壤改良的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25(19)：291-294.

[16]陶 軍，張樹杰，焦加國(guó)，等. 蚯蚓對(duì)秸稈還田土壤細(xì)菌生理菌群數(shù)量和酶活性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30(5)：1306-1311.

[17]Hanesch M，Scholger R. Mapping of heavy metal loadings in soils by means of magnetic susceptibility measurements[J]. Environmental Geology，2002，42(8)：857-870.

[18]國(guó)家環(huán)境保護(hù)局，國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局. 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：GB 15618—1995[S].

[19]秦嘉海，金自學(xué)，陳廣泉，等. 有機(jī)無機(jī)垃圾復(fù)混肥對(duì)土壤理化性質(zhì)和玉米產(chǎn)量的影響[J]. 土壤，2005，37(5)：559-562.

[20]高 飛，賈志寬，韓清芳. 有機(jī)肥對(duì)寧夏南部旱農(nóng)區(qū)土壤物理性狀及水分的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2010(7)：105-110.

[21]姜 瑢，申思雨，呂貽忠. 華北地區(qū)有機(jī)種植與常規(guī)種植土壤質(zhì)量比較研究[J]. 土壤，2015，47(4)：805-811.

[22]M?der P，F(xiàn)liessbach A，Dubois D，et al. Soil fertility and biodiversity in organic farming[J]. Science，2002，296(5573)：1694-1697.

[23]杜彩艷，祖艷群，李 元. pH和有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤中鎘和鋅生物有效性影響研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，20(4)：539-543.

[24]陳 芳，董元華，安 瓊，等. 長(zhǎng)期肥料定位試驗(yàn)條件下土壤中重金屬的含量變化[J]. 土壤，2005，37(3)：308-311.

[25]黃青青，劉 星，張 倩，等. 應(yīng)用 ICP-MS 和 AFS 測(cè)定含磷肥料中重金屬含量[J]. 光譜學(xué)與光譜分析，2014，34(5)：1403-1406.

[26]陳海燕，高 雪，韓 峰. 貴州省常用化肥重金屬含量分析及評(píng)價(jià)[J]. 耕作與栽培，2006(4)：18-19.

10.15889/j.issn.1002-1302.2017.02.071

2016-03-06

公益性行業(yè)(環(huán)保)科研專項(xiàng)(編號(hào)：201309036)。

李思萌(1990—)，女，黑龍江哈爾濱人，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)。E-mail：lisimeng0317@163.com。

于 軍，教授，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)。E-mail：tdakjc@163.com。

S157.4+32

A

1002-1302(2017)02-0253-05

李思萌，于 軍，周正立，等. 有機(jī)種植對(duì)土壤主要理化性質(zhì)及重金屬含量的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45(2)：253-257.