劉蘭英 何肖云 黃薇 陳麗華 呂新 涂杰峰 羅土炎
商要:[目的]分析福建省有機(jī)肥中養(yǎng)分和重金屬含量,了解福建省有機(jī)肥的總體質(zhì)量狀況。[方法]于2019年7-9月期間,在福建南平、漳州、龍巖、三明和福州等5個(gè)地區(qū)收集有機(jī)肥樣品50份,分析有機(jī)肥中養(yǎng)分和重金屬含量特征,比較不同原料來(lái)源有機(jī)肥中養(yǎng)分和重金屬含量差異。[結(jié)果]依據(jù)現(xiàn)行的NY525-2012有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn),在采集的福建有機(jī)肥中,pH、有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀總量和水分含量不符合率分別為8%、10%、28%和32%;重金屬Pb、Cd、Cr、Hg、As均有檢出,但不存在超標(biāo)現(xiàn)象。不同原料來(lái)源的有機(jī)肥,生物有機(jī)肥中的全鉀及氮磷鉀總量顯著高于其他原料配方形成的有機(jī)肥;除Hg外,其他重金屬含量均以畜禽糞便為原料形成的有機(jī)肥較高,生物有機(jī)肥中的重金屬含量最低;不同畜禽糞便為原料形成的有機(jī)肥,豬糞肥中的全氮、全磷及氮磷鉀總量均顯著高于雞糞肥和羊糞肥;對(duì)重金屬而言,Cr含量以豬糞肥最高,其次是雞糞肥、羊糞肥;Pb、Cd、Hg、As含量以雞糞肥最高,且雞糞肥中的As含量顯著高于以羊糞和豬糞為原料形成的有機(jī)肥。[結(jié)論]本研究所收集的福建省有機(jī)肥樣品沒(méi)有重金屬超標(biāo)現(xiàn)象,但養(yǎng)分含量不達(dá)標(biāo),水分含量超標(biāo)比例較高,氮磷鉀總量不足問(wèn)題較突出,生產(chǎn)上需要特別注意氮磷鉀養(yǎng)分的需求平衡。
關(guān)鍵詞:有機(jī)肥;重金屬養(yǎng)分;原料;福建
中圖分類(lèi)號(hào):X839.2
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1008-0384(2020)06-064009
0引言
[研究意義]有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著極其重要的作用。除富含作物生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)元素外,有機(jī)肥還含有氨基酸、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),能改善土壤質(zhì)量,提升耕地生產(chǎn)力,進(jìn)而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展和人民生活水平的日益提高,有機(jī)、綠色及無(wú)公害食品的需求不斷上升,有機(jī)肥需求量也呈迅速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。我國(guó)有機(jī)肥資源豐富,據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)有機(jī)肥資源養(yǎng)分總量已超7000萬(wàn)代。然而,目前有機(jī)肥的質(zhì)量存在一定的安全隱患,以畜禽糞便等有機(jī)廢棄物為主要原料形成的有機(jī)肥極有可能含有重金屬、抗生素、激素等危害因子,尤其隨著我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)?;潭鹊奶嵘?,畜禽廢棄物的污染問(wèn)題更加突出。污染的有機(jī)肥中重金屬等危害因子在土壤中積累和被作物吸收,會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品和生態(tài)環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn),通過(guò)食物鏈傳遞,進(jìn)而威脅人類(lèi)健康。另外,即使有機(jī)肥中沒(méi)有重金屬、抗生素、激素等殘留的現(xiàn)象,月量不足時(shí),養(yǎng)分含量無(wú)法滿足作物的生長(zhǎng)要求,月量大時(shí),同樣存在環(huán)境污染問(wèn)題%。因此,開(kāi)展有機(jī)肥中危害因子和養(yǎng)分含量的調(diào)查,對(duì)于指導(dǎo)有機(jī)肥合理施用及其農(nóng)用的安全性評(píng)價(jià)具有十分重要的意義。[前人研究進(jìn)展]很多學(xué)者已對(duì)特定地區(qū)有機(jī)肥中養(yǎng)分和有害元素方面的研究開(kāi)展了大量工作。覃麗霞等!對(duì)浙江省有機(jī)肥的質(zhì)量狀況進(jìn)行了調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)豬糞有機(jī)肥的總養(yǎng)分含量最高,牛糞有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量最高;有機(jī)肥中重金屬超標(biāo)現(xiàn)象比較普遍,重金屬含量與原料來(lái)源和季節(jié)有密切關(guān)系。黃紹文等0對(duì)我國(guó)主要菜區(qū)商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物的質(zhì)量狀況開(kāi)展了普查工作,發(fā)現(xiàn)商品雞糞以鉛、鎘、鉻超標(biāo)為主,商品豬糞以鎘、砷超標(biāo)為主,其他商品有機(jī)肥以鉻超標(biāo)為主,豬糞、雞糞和其他有機(jī)廢棄物以砷超標(biāo)為主,羊糞以鎘超標(biāo)為主。趙文等對(duì)海南省商品有機(jī)肥的重金屬和抗生素污染狀況進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)海南省商品有機(jī)肥中鉛、鋅污染較為嚴(yán)重,有11種抗生素被不同程度地僉出,其中環(huán)丙沙星抗生素的檢出率最高。福建省有機(jī)肥資源豐富,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2007年全省規(guī)?;B(yǎng)殖畜禽糞便資源總量3197.5萬(wàn)t,秸稈資源總量950.5萬(wàn)t,綠肥總量385.6萬(wàn)t,以及每年數(shù)百萬(wàn)噸的啤酒廠、味精廠的廢渣和食用菌廢料等。[本研究切人點(diǎn)]在眾多的調(diào)查研究中,對(duì)于福建省有機(jī)肥質(zhì)量狀況的系統(tǒng)研究還未見(jiàn)報(bào)道。[擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題]本文對(duì)福建省主要有機(jī)肥生產(chǎn)廠家進(jìn)行有機(jī)肥樣品的采集,調(diào)查分析了有機(jī)肥中pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀和水分含量,對(duì)有機(jī)肥樣品進(jìn)行Pb、Cd、Cr、Hg、As等5種重金屬含量的檢則,并比較了不同原料來(lái)源的有機(jī)肥樣品中養(yǎng)分和重金屬含量的差異,以期了解和評(píng)價(jià)福建省有機(jī)肥的質(zhì)量狀況,以及不同原料來(lái)源導(dǎo)致的有機(jī)肥品質(zhì)差異,為有機(jī)肥利用的安全性提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1材料與方法
1.1樣品采集
于2019年7-9月,在福建的南平、漳州、龍巖、三明和福州等5個(gè)地區(qū)選擇具有代表性的規(guī)?;袡C(jī)肥料廠采集有機(jī)肥樣品,根據(jù)每個(gè)地區(qū)有機(jī)肥料廠分布的多少隨機(jī)布局多個(gè)采樣點(diǎn),其中南平8個(gè)、漳州5個(gè)、龍巖2個(gè)、三明2個(gè)、福州5個(gè),除去重復(fù)肥料,5個(gè)地區(qū)分別采集有機(jī)肥樣品21、1、3、5、10份,共計(jì)50份肥料樣品。每份樣品均在肥料成品中隨機(jī)多點(diǎn)采樣并混勻而成。將采集的樣品分成兩份,一份用于含水量測(cè)定,另一份置于陰涼通風(fēng)處自然風(fēng)干,研磨后過(guò)1mm孔徑篩儲(chǔ)存?zhèn)溆?。不同有機(jī)肥的加工工藝基本流程為:原材料混合-預(yù)發(fā)酵-發(fā)酵堆肥(期間翻堆5~6次)-后熟化-攪拌-粉碎-過(guò)篩-包裝。
1.2樣品測(cè)定
1.2.1有機(jī)肥的養(yǎng)分含量測(cè)定參照我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《有機(jī)肥料》(NY525-2012)時(shí),樣品pH值采用酸度計(jì)測(cè)定,水分含量采用直接烘千法測(cè)定,有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀一硫酸容量法測(cè)定,全氮、全磷、全鉀含量采用硫酸一過(guò)氧化氫消煮,其中全氮含量采用蒸餾法測(cè)定、全磷含量采用釩鉬黃比色分光光度計(jì)測(cè)定,全鉀含量采用火焰光度計(jì)測(cè)定。每個(gè)指標(biāo)都進(jìn)行全程同步試劑空白控制,每個(gè)樣均設(shè)平行雙樣。
1.2.2有機(jī)肥的重金屬含量測(cè)定參照我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《肥料汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測(cè)定》(NY/T1978-2010)叫,提取樣品中的Pb、Cd、Cr、Hg、As等重金屬,其中Pb、Cd、Cr含量采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)定,Hg、As含量采用原子熒光光度計(jì)測(cè)定。整個(gè)分析過(guò)程所用到的試劑均為優(yōu)級(jí)純,所用的水均為超純水,分析過(guò)程中每個(gè)樣品均設(shè)平行雙樣,以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07427和空白對(duì)照進(jìn)行測(cè)定質(zhì)量控制,回收率在88%~105%。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel2007、Origin2015和SPSS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析及圖表制作。
2結(jié)果與分析
2.1有機(jī)肥中養(yǎng)分含量總體情況
表1顯示了收集的有機(jī)肥樣品中養(yǎng)分含量的分布情況。從表l可以看出,有機(jī)肥中pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、水分的含量范圍分別在5.9~9.0、28%~94%、0.65%~8.19%、0.58%~13.37%、0.36%~5.45%和2.22%~68.13%,平均含量依次是7.5、65%、2.12%、2.94%、l.90%和25.13%。其中,pH在6.5~8.5的有38份樣品,占總樣品量的76%;有機(jī)質(zhì)含量在50%~80%的有35份樣品,占總樣品量的70%;全氮含量在1.00%~4.00%的有45份樣品,占總樣品量的90%;全磷含量在0.58%~4.00%的有40份樣品,占總樣品量的80%;全鉀含量在0.36%~4%的有48份樣品,占總樣品量的96%;水分含量在2.22%~50.00%的有47份樣品,占總樣品量的94%。從氮磷鉀含量來(lái)看,有機(jī)肥中全磷含量普遍最高,其次是全氮和全鉀含量,氮磷比平均為1:1.39。
與有機(jī)肥料農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY525-2012中對(duì)養(yǎng)分指標(biāo)pH(5.5~8.5)、有機(jī)質(zhì)(》45%)、氮磷鉀總量(》5.0%)、水分(《30%)相比,pH在5.5~8.5的有46份樣品,占總樣品量的92%,有8%的樣品pH不符合要求;有機(jī)質(zhì)含量低于45%的樣品有5份,占總樣品量的10%;氮磷鉀總量低于5.0%的樣品有14份,占總樣品量的28%;水分含量高于30%的樣品有16份,占總樣品量的32%。
2.1.1不同種類(lèi)有機(jī)肥中養(yǎng)分含量比較按照有機(jī)肥的主要原料來(lái)源,將本研究所收集的有機(jī)肥樣品分為植物原料有機(jī)肥(10份)、畜禽糞便有機(jī)肥(21份)、生物有機(jī)肥(11份)和其他有機(jī)肥(8份)等4類(lèi)。其中,植物原料有機(jī)肥的主要原料是菌渣、油渣、豆渣、茶葉渣、煙末、煙梗粉、草木灰等中的一種或幾種;畜禽糞便有機(jī)肥的主要原料是豬糞、雞糞、羊糞、牛糞、兔糞等,有些樣品還含有骨粉、腐植酸、其他配料等;生物有機(jī)肥的主要原料是特定功能微生物和動(dòng)植物殘?bào)w;其他類(lèi)型有機(jī)肥主要原料不夠明確,有些含有污泥、腐殖酸、豆粕等。不同原料來(lái)源有機(jī)肥的養(yǎng)分狀況如表2所示。
從不同種類(lèi)有機(jī)肥中各養(yǎng)分指標(biāo)的均值比較來(lái)看,pH大小順序?yàn)椋盒笄菁S便有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》生物有機(jī)肥》其他有機(jī)肥;有機(jī)質(zhì)含量大小依次為:植物原料有機(jī)肥》生物有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥》其他有機(jī)肥;全氮含量大小依次為:生物有機(jī)肥》其他有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥;全磷含量大小依次為:生物有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥》其他有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥;全鉀含量大小依次為:生物有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥》其他有機(jī)肥;氮磷鉀總量大小依次為:生物有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥》其他有機(jī)肥。方差分析結(jié)果表明,生物有機(jī)肥和畜禽糞便有機(jī)肥、其他來(lái)源有機(jī)肥之間的全鉀含量均達(dá)到顯著差異水平(P《0.05),生物有機(jī)肥中的全鉀含量較畜禽糞便有機(jī)肥和其他來(lái)源有機(jī)肥平均高出1.11倍和1.61倍。
2.1.2不同畜禽糞便有機(jī)肥中養(yǎng)分含量比較由于在所分類(lèi)的有機(jī)肥樣品中,畜禽糞便型有機(jī)肥樣品數(shù)最多(21份),而且以豬糞(5份)、雞糞(6份)和羊糞(5份)為主要原料形成的有機(jī)肥樣品數(shù)較多,因此進(jìn)一步比較畜禽糞便有機(jī)肥中的豬糞肥、雞糞肥和羊糞肥的養(yǎng)分含量差異,結(jié)果如表3所示。從不同畜禽糞便有機(jī)肥中各養(yǎng)分指標(biāo)的均值比較來(lái)看,pH大小順序?yàn)椋貉蚣S肥》雞糞肥》豬糞肥;有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷及全鉀含量均呈豬糞肥》雞糞肥》羊糞肥的趨勢(shì)。方差分析結(jié)果表明,豬糞肥中的氮磷鉀總量與其他畜禽糞便有機(jī)肥中的氮磷鉀總量均達(dá)顯著性差異水平(P《0.05),較雞糞肥、羊糞肥平均分別高出0.83倍、2.08倍。
2.2有機(jī)肥中重金屬含量總體情況
表4顯示了收集的有機(jī)肥樣品中重金屬含量的分布情況。由表4可知,Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量范圍分別在1.9~42.7、0.04~2.38、3.0~99.1、0.05~1.16、0.46~9.06mg:kg',平均含量依次是13.1、0.40、20.0、0.33、2.32mg:kg'。其中,Pb含量在1.9~20.0mg:kg'的有47份樣品,占總樣品量的94%;Cd含量在0.04~0.60mg:kg的有44份樣品,占總樣品量的88%;Cr含量在3.0~20.0mg:kg'的有39份樣品,占總樣品量的78%;Hg含量在0.05~0.60mg:kg的有48份樣品,占總樣品量的96%;As含量在0.46~4.00mg:kg的有45份樣品,占總樣品量的90%。
與我國(guó)現(xiàn)有的有機(jī)肥料農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY525-2012中對(duì)重金屬的限量指標(biāo)Pb(S50mg:kg')、Cd(S3mg:kg')、Cr(S150mgkg')、Hg(S2mg:kg)、As(S15mg:kg')相比,在采集的50份有機(jī)肥樣品中,Pb、Cd、Cr、Hg、As均未超標(biāo)。
2.2.1不同種類(lèi)有機(jī)肥中重金屬含量比較按照有機(jī)肥的主要原料來(lái)源,比較了不同種類(lèi)有機(jī)肥中Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量狀況,結(jié)果如表5所示。
從不同種類(lèi)有機(jī)肥中各重金屬含量的均值比較來(lái)看,Pb含量大小依次為:其他有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》生物有機(jī)肥;Cd含量大小依次為:畜禽糞便有機(jī)肥》其他有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》生物有機(jī)肥;Cr含量大小依次為:畜禽糞便有機(jī)肥》其他有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》生物有機(jī)肥;Hg含量大小依次為:生物有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》其他有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥;As含量大小依次為:其他有機(jī)肥》畜禽糞便有機(jī)肥》植物原料有機(jī)肥》生物有機(jī)肥。方差分析結(jié)果表明,生物有機(jī)肥中的Cr含量與畜禽糞便有機(jī)肥、其他來(lái)源有機(jī)肥之間的Cr含量均達(dá)到顯著性差異水平(P《0.05);畜禽糞便有機(jī)肥中的Cr含量較生物有機(jī)肥平均高出4.46倍,其他來(lái)源有機(jī)肥中的Cr含量較生物有機(jī)肥平均高出4.31倍。
2.2.2不同畜禽糞便型有機(jī)肥中重金屬含量比較按照畜禽糞便型有機(jī)肥的主要原料來(lái)源,進(jìn)一步比較豬糞肥、雞類(lèi)肥和羊類(lèi)肥的重金屬含量差異,結(jié)果如表6所示。從不同畜禽糞便型有機(jī)肥中各重金屬含量的均值比較來(lái)看,Cr含量大小依次為:豬糞肥》雞糞肥》羊糞肥;Pb、Cd、Hg、As含量大小均呈雞糞肥》羊糞肥》豬糞肥的趨勢(shì)。方差分析結(jié)果表明,羊糞肥中的Cr含量與豬糞肥、雞糞肥中的Cr含量均達(dá)顯著性差異水平(P《0.05);雞糞肥中的As含量顯著高于羊糞肥和豬糞肥,平均分別高出1.33倍和1.19倍。
3討論
有機(jī)肥在提高土壤肥力和改善作物品質(zhì)等方面發(fā)揮著重要作用,是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中必不可少的肥料。目前對(duì)福建省有機(jī)肥質(zhì)量狀況的研究少,已有的研究主要集中在有機(jī)肥原料重金屬含量的調(diào)查嗎,而關(guān)于有機(jī)肥成品的質(zhì)量狀況缺乏系統(tǒng)性研究。本文調(diào)查分析了福建省主要有機(jī)肥料廠的有機(jī)肥成品中養(yǎng)分和重金屬含量狀況,并比較了不同原料生產(chǎn)的有機(jī)肥中養(yǎng)分、重金屬含量差異。結(jié)果表明,在采集的50份福建有機(jī)肥中,部分樣品存在養(yǎng)分含量不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象;各原料的有機(jī)肥中雖然均有檢出Pb、Cd、Cr、Hg、As,但這5種重金屬均不超標(biāo);不同原料生產(chǎn)的有機(jī)肥中養(yǎng)分和重金屬含量存在一定的差異。研究結(jié)果為了解福建省有機(jī)肥養(yǎng)分含量特征、評(píng)價(jià)有機(jī)肥質(zhì)量狀況提供了新的認(rèn)識(shí)。
施肥對(duì)作物產(chǎn)量影響顯著,氮、磷、鉀又是作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成的關(guān)鍵因素。本研究中,福建有機(jī)肥樣品全磷含量普遍較高,其次是全氮、全鉀含量,氮磷比例平均為1:1.39。其中豬糞肥中的全氮、全磷平均含量分別為2.88%和6.02%,二者均顯著高于其他畜禽糞便來(lái)源形成的有機(jī)肥中相應(yīng)養(yǎng)分含量(表3)。與其他文獻(xiàn)報(bào)道比較,本研究豬糞肥中全氮、全磷含量也較高。覃麗霞等!的研究表明,浙江省有機(jī)肥中養(yǎng)分含量呈現(xiàn)為以豬糞為原料的有機(jī)肥最高,春季豬糞有機(jī)肥中氮、磷平均含量分別為2.20%和4.23%,夏季豬糞有機(jī)肥中氮、磷平均含量分別為2.53%和4.92%。黃紹文等凹的研究表明,商品豬糞有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物豬糞有機(jī)肥中的磷含量都較高,平均分別達(dá)3.26%和4.74%;氮平均含量分別為2.40%和2.16%,均低于本研究豬糞肥中的氮、磷含量。因此,施用豬糞來(lái)源的有機(jī)肥時(shí)要考慮其中的養(yǎng)分,尤其是氮磷鉀養(yǎng)分的需求平衡,避免有機(jī)肥過(guò)量施用帶來(lái)的土壤磷素積累等環(huán)境污染問(wèn)題。
有機(jī)肥來(lái)源復(fù)雜,除可以提供作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素外,在原料或加工中常帶來(lái)一定量的有毒有害物質(zhì),特別以重金屬的污染較為普遍18-19。近年來(lái)相繼有文獻(xiàn)報(bào)道了商品有機(jī)肥中的重金屬污染狀況,如朱建華等20通過(guò)對(duì)上海商品有機(jī)肥中重金屬進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)商品有機(jī)肥中重金屬含量超標(biāo)率較高。本文所收集的有機(jī)肥樣品中雖然有檢出Pb、Cd、Cr、Hg、As,但這5種重金屬含量均低于國(guó)家現(xiàn)有的有機(jī)肥農(nóng)業(yè)行業(yè)限量標(biāo)準(zhǔn)。分析認(rèn)為,這可能是由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)在有機(jī)肥原料質(zhì)量,上進(jìn)行了嚴(yán)格把關(guān),進(jìn)而從源頭上減少了重金屬污染,另外與有機(jī)肥發(fā)酵工藝的嚴(yán)格管控也密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),不同有機(jī)肥原料來(lái)源對(duì)重金屬含量有很大影響。魏益華等叫的研究表明,動(dòng)物性廢棄物中重金屬含量明顯高于植物性廢棄物,這與本研究結(jié)果基本一致。以動(dòng)物性廢棄物為原料生產(chǎn)的有機(jī)肥,除主要原料畜禽糞便中含重金屬較高外,其加工過(guò)程加人的其他物料也含一定量的重金屬,這可能是造成畜禽糞便型有機(jī)肥中重金屬含量偏高的主要原因。已有的一些研究表明,在動(dòng)物性廢棄物中,以豬糞為主要原料生產(chǎn)的有機(jī)肥重金屬含量較高。另有研究表明,以雞糞為主要原料生產(chǎn)的有機(jī)肥重金屬含量較高。在本研究所調(diào)查的豬糞肥、雞糞肥和羊糞肥樣品中,Cr含量以豬糞肥最高,Pb、cd、Hg、As含量以雞糞肥最高。黃紹文等的研究表明,商品雞糞肥中的Pb、Cr含量均值明顯高于商品豬糞肥,而Hg、As含量以商品豬糞肥較高;此外,在有機(jī)廢棄物調(diào)查中發(fā)現(xiàn)雞糞中的Pb、Cd、Cr和Hg含量均值高于豬糞,As含量均值低于豬糞。不同畜禽糞便型有機(jī)肥之間重金屬含量的差異可能與養(yǎng)殖業(yè)選用的飼料添加劑種類(lèi)和劑量有關(guān)24-31。因此,以畜禽糞便為主要原料形成的有機(jī)肥,除了從源頭上減少含重金屬的飼料添加劑使用,還應(yīng)該控制配料中的重金屬含量,選擇重金屬含量低的配料。
本研究發(fā)現(xiàn),生物有機(jī)肥中的全鉀及氮磷鉀總量均要高于其他原料配方形成的有機(jī)肥,這可能是由于生物有機(jī)肥兼具微生物肥料和有機(jī)肥料優(yōu)點(diǎn),發(fā)揮其綜合優(yōu)勢(shì),使其含有的養(yǎng)分也更加豐富。有研究表明,生物有機(jī)肥施入土壤能夠顯著提高土壤中全鉀及速效鉀含量叫。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),生物有機(jī)肥中的重金屬含量也明顯低于其他類(lèi)型有機(jī)肥。相關(guān)研究表明,生物有機(jī)肥中的有機(jī)質(zhì)和有益微生物對(duì)土壤重金屬具有很強(qiáng)的吸附作用和鰲合作用,施用生物有機(jī)肥可以改善土壤重金屬污染狀況28-30。因此,本研究結(jié)果可促進(jìn)生物有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和推廣。
綜上,本文初步調(diào)查和揭示了福建省有機(jī)肥的質(zhì)量狀況,比較了不同原料來(lái)源有機(jī)肥中養(yǎng)分和重金屬含量的差異,研究結(jié)果對(duì)于充分了解和評(píng)價(jià)福建省有機(jī)肥的安全現(xiàn)狀具有重要意義。然而,本研究未對(duì)有機(jī)肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境的適用性及其潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究有機(jī)肥農(nóng)用所帶來(lái)的重金屬等危害因子的污染風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于評(píng)價(jià)有機(jī)肥農(nóng)用的長(zhǎng)期安全性意義重大,因此在后續(xù)研究中應(yīng)該進(jìn)一步完善這方面的研究。此外,由于我國(guó)對(duì)有機(jī)肥中重金屬?zèng)]有全面的含量限定,本研究中重金屬的評(píng)價(jià)是依據(jù)相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY525-20123,為更好地保障有機(jī)肥利用的安全性,建議盡快制定有機(jī)肥中重金屬的限量標(biāo)準(zhǔn)。
(1)按照有機(jī)肥料農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY525-2012"3'中對(duì)養(yǎng)分限量指標(biāo)的要求,所收集的福建有機(jī)肥樣品中,pH、有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀總量、水分含量不符合要求的樣品分別占8%、10%、28%和32%;不同原料配方形成的有機(jī)肥,對(duì)全鉀含量影響較為顯著,其中生物有機(jī)肥中的全鉀及氮磷鉀總量明顯高于其他原料配方形成的有機(jī)肥;不同畜禽糞便為原料形成的有機(jī)肥,對(duì)全氮、全磷及氮磷鉀總量影響顯著,其中豬糞肥中的全氮、全磷及氮磷鉀總量均明顯高于雞糞肥和羊糞肥。
(2)按照有機(jī)肥料農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY525-2012"中對(duì)重金屬限量指標(biāo)的要求,所收集的福建有機(jī)肥樣品中都檢出了Pb、Cd、Cr、Hg、As,但這5種重金屬均不超標(biāo);不同原料配方形成的有機(jī)肥,除Hg外,其他重金屬含量均以畜禽糞便為原料形成的有機(jī)肥較高,生物有機(jī)肥中的重金屬含量最低;不同畜禽糞便為原料形成的有機(jī)肥,Cr含量以豬糞肥最高,Pb、Cd、Hg、As含量以雞糞肥最高,且雞糞肥中的As含量顯著高于羊糞肥和豬糞肥。
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(責(zé)任編輯:張梅)
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