劉國群,李玲玲,王宏航,徐 宵
(1.衢州市柯城區(qū)土肥與農村能源技術推廣站,浙江 衢州 324000; 2.衢州出入境檢驗檢疫局,浙江 衢州 324000; 3.衢州市土肥與農村能源技術推廣站,浙江 衢州 324000)
衢州市柯城區(qū)位于浙江西部,錢塘江上游,具典型的南方丘陵特點。四季分明,日照充足,氣候溫和,雨量充沛,無霜期長,屬亞熱帶季風氣候區(qū)。柑橘產(chǎn)業(yè)是本地區(qū)農業(yè)和農村經(jīng)濟的支柱和特色產(chǎn)業(yè),柑橘品種主要是椪柑,全區(qū)橘園面積11 000 hm2,柑橘產(chǎn)量26.5萬t。為提升農產(chǎn)品質量,減少化肥的使用量和加大對農業(yè)廢棄物資源化利用,柯城區(qū)大力推廣商品有機肥,近幾年,全區(qū)每年推廣使用商品有機肥1.0萬t左右,主要用于柑橘等水果。有機肥對土壤質量的提升具有重要的作用,能夠改善土壤的微生物環(huán)境和理化性質;但商品有機肥主要以畜禽排泄物為原料,含有砷等重金屬,長期使用可能會產(chǎn)生土壤重金屬含量超標等問題。通過對橘園土壤采樣及對比分析,研究商品有機肥的使用對橘園土壤養(yǎng)分和重金屬含量的影響。
在柯城區(qū)柑橘主產(chǎn)區(qū)溝溪鄉(xiāng)、華墅鄉(xiāng)、石梁鎮(zhèn)等4地,采集立地條件較一致,生產(chǎn)管理措施相似,施用商品有機肥和沒有施用商品有機肥(CK)的橘園土壤采集土樣。其中:溝溪鄉(xiāng)Ⅰ為紅壤丘陵地開墾新橘園,種植柑橘1年,每株樹施用商品有機肥40 kg;石梁鎮(zhèn)為紅壤丘陵地,種植柑橘多年,有機肥處理區(qū)連續(xù)3年施用商品有機肥,每株樹施用20 kg;華墅鄉(xiāng)為水稻田改種橘園,種植柑橘多年,有機肥處理區(qū)連續(xù)5年施用商品有機肥,每株樹施用25 kg;溝溪鄉(xiāng)Ⅱ為紅壤丘陵地,種植柑橘多年,有機肥處理區(qū)連續(xù)7年施用商品有機肥,每株樹施用20 kg。有機肥施用方法均為表面撒施,然后用小型旋耕機翻入土中,翻入深度15 cm左右。采樣深度0~30 cm,采取多點混合采樣法,采集樣點10個,混合為1個土樣,每個區(qū)塊采集3個土樣。用四分法取1 kg,置室內陰干,瑪瑙研缽研磨過2.00 mm和0.15 mm篩備用。
土壤pH值用電位法;有機質用高溫外熱重鉻酸鉀氧化-容量法;陽離子交換量用乙酸銨法;堿解氮用堿解擴散法;全氮用開氏法;有效磷用鹽酸-氟化銨提取-鉬銻抗比色法;速效鉀用乙酸銨提取-火焰光度法;有效硼用沸水浸提-甲亞胺比色法;有效鐵、錳、銅、鋅用DTPA浸提-原子吸收分光光度法;有效硫用磷酸鹽-乙酸提取-硫酸鋇比濁法;交換性鈣、鎂用乙酸銨提取-原子吸收分光光度法[1];總鉛、總鎘用石墨爐原子吸收分光光度法[2],總砷、總汞用原子熒光法[3],總鉻用火焰原子吸收分光光度法[4]。
從表1可以看出,所有施用了商品有機肥的橘園,土壤pH值都提高了,說明在酸性土壤上施用有機肥可以提高土壤酸堿度值,而王健鸝等[5]研究發(fā)現(xiàn),在堿性土壤上施用有機肥可以降低土壤酸堿度值;這是因為有機肥對酸堿度具有緩沖性,在一定程度上調節(jié)了土壤的酸堿度。施用了商品有機肥的橘園土壤,有機質和全氮含量都有一定幅度的提高;特別是溝溪鄉(xiāng)種植1年的橘園土壤,這與橘園有機肥施用量較大有關;土壤陽離子交換量也都有一定程度的提高,說明施用有機肥有助于土壤的保肥能力提高;土壤中速效養(yǎng)分堿解氮、有效磷、速效鉀都有較大幅度的提高,特別是紅壤丘陵地剛墾造的橘園土壤有效磷含量從5 mg·kg-1提升到101 mg·kg-1,說明施用商品有機肥能顯著提高土壤中磷的有效性,這與張亞麗等[6]的研究相一致。
表1 橘園土壤施用有機肥后基本性質表現(xiàn)
中、微量元素對作物生長具有重要的作用,土壤中、微量元素的含量也是土壤肥力的重要體現(xiàn)。從表2可以看出,施用商品有機肥后,交換性鎂含量分別是對照的1.3、1.5、1.2、1.4倍,交換性鈣含量分別是對照的3.0、3.2、3.7、2.1倍,在鈣鎂缺乏的土壤中施用有機肥能顯著提高鈣鎂元素的有效性,顯著提高土壤交換性鈣鎂的含量。各施用了商品有機肥的橘園土壤的有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼含量沒有明顯的提高,有效硫含量相對于對照有一定的提高。
表2 橘園土壤施用有機肥后中、微量元素含量表現(xiàn)
商品有機肥主要以畜禽排泄物為原料,由于飼料添加劑中含有砷等重金屬元素,長期施用有機肥可能會導致土壤中重金屬超標。從表3可以看出,所有施用商品有機肥的橘園土壤與對照相比,土壤中鉛、砷、汞、鎘、鉻的含量都無差異性,都符合《土壤環(huán)境質量標準》(GB 15618—1995);說明在較長的時間內連續(xù)施用符合《有機肥料》(NY 525—2012)標準的商品有機肥不會導致土壤中鉛、砷、汞、鎘、鉻等重金屬含量超標。
表3 橘園土壤施用有機肥后重金屬元素含量表現(xiàn)
在橘園施用商品有機肥能夠提高土壤pH值,增加土壤有機質含量,提高土壤的保肥能力,土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量有較大幅度提高;施用商品有機肥能顯著提高土壤交換性鈣鎂的含量,土壤有效硫也有一定的提高,但對土壤有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅、有效硼含量沒有影響;在較長時間內連續(xù)施用符合《有機肥料》(NY 525—2012)標準的商品有機肥不會導致土壤中鉛、砷、汞、鎘、鉻重金屬含量超標。