有機肥對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)及土壤環(huán)境質(zhì)量的影響

陸 宏，翁 穎，張維玲，陳國海，馬軍偉，孫萬春

(1.慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心,浙江慈溪 315300; 2.慈溪市掌起鎮(zhèn)農(nóng)辦,浙江慈溪 315313; 3.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所,浙江杭州 310021)

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有機肥對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)及土壤環(huán)境質(zhì)量的影響

陸 宏1，翁 穎1，張維玲1，陳國海2，馬軍偉3，孫萬春3

(1.慈溪市農(nóng)業(yè)監(jiān)測中心,浙江慈溪 315300; 2.慈溪市掌起鎮(zhèn)農(nóng)辦,浙江慈溪 315313; 3.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所,浙江杭州 310021)

摘 要：不同有機肥施用量在2茬作物上的連續(xù)施用表明,有機肥能提高結(jié)球甘藍和糯玉米的產(chǎn)量,并改善糯玉米的品質(zhì);重金屬元素超標(biāo)有機肥明顯提高土壤重金屬元素的含量,而商品有機肥只有在高用量時才會提高土壤重金屬元素的含量;對作物可食部分重金屬元素積累無明顯影響。

關(guān)鍵詞：有機肥;土壤;農(nóng)產(chǎn)品;重金屬

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20160244

禽畜糞便含有豐富的有機質(zhì)及氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì),在改良土壤、提高土壤生產(chǎn)力和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等方面有著顯著的作用。然而,近年來越來越多的調(diào)查研究表明［1-3］,現(xiàn)代規(guī)模化養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,飼料添加劑和抗生素的大量使用,規(guī)模化養(yǎng)殖的畜禽糞便與傳統(tǒng)分散養(yǎng)殖的在成分、性質(zhì)等方面都有了較大的改變,對農(nóng)產(chǎn)品和土壤環(huán)境質(zhì)量影響也越來越受到人們的關(guān)注。為探索這一問題,進行了試驗研究,現(xiàn)將部分結(jié)果報道如下。

1　材料與方法

1.1材料

試驗在慈溪市掌起鎮(zhèn)綠佳果蔬農(nóng)場進行,土壤為潮土土類、灰潮土亞類、淡涂泥土屬、黃泥翹土種［4］,土壤質(zhì)地屬粉砂壤土。試驗地土壤pH值8.04,有機質(zhì)10.07 g·kg-1,全氮1.10 g·kg-1,有效磷15.61 mg·kg-1,速效鉀73.0 mg·kg-1,Pb 5.60 mg·kg-1,Cr 21.10 mg·kg-1,Cd未檢出,Cu 11.10 mg·kg-1,Zn 47.95 mg·kg-1,As 9.51 mg·kg-1,Hg 0.15 mg·kg-1。

試驗作物第1季為結(jié)球甘藍,第2季為糯玉米。試驗用的有機肥為慈溪市中慈生態(tài)肥料有限公司生產(chǎn)的商品有機肥,及以豬糞或雞糞為肥源自行堆制的、重金屬元素含量超標(biāo)的有機肥(Cu 718.48 mg·kg-1,Zn 1 356.38 mg·kg-1,Pb 50.48 mg·kg-1,As 9.04 mg·kg-1)。

1.2處理設(shè)計

試驗設(shè)5個處理:空白對照,不施用有機肥為對照(CK); T1,T2,T3處理商品有機肥施用量水平分別為3.75,7.50和15.0 t·hm-2; T4處理重金屬元素超標(biāo)有機肥7.50 t·hm-2。小區(qū)面積20 m2,隨機區(qū)組排列,重復(fù)3次。2季試驗小區(qū)設(shè)置保持不變。每季作物種植前,施入肥料,所有有機肥均作基肥施用,先撒施于土表,再耙地,使有機肥均勻分布在耕作層(0～20 cm)。試驗期間按照當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣和作物生長情況,追施無機肥。

1.3樣品采集及測定

在每季作物收獲時,分別按小區(qū)計算產(chǎn)量,并采集土樣和農(nóng)產(chǎn)品(結(jié)球甘藍和糯玉米)樣品,用于土壤和作物可食部分重金屬元素含量的測定。

土壤養(yǎng)分根據(jù)《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》測定［5］。土壤重金屬元素全量按農(nóng)業(yè)部《土壤質(zhì)量重金屬測定王水回流消解原子吸收法》［6］,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測定Pb、Cu、Zn總量。按國家標(biāo)準(zhǔn)《土壤質(zhì)量總汞、總砷、總鉛的測定原子熒光法》［7］測定As總量。植株的重金屬元素全量采用微波消解,用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定。

1.4數(shù)據(jù)處理

利用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,采用SPSS 17進行方差和顯著性分析［8］。

2　結(jié)果與分析

2.1對結(jié)球甘藍和糯玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

表1表明,第1季作物結(jié)球甘藍施用不同有機肥的產(chǎn)量及單球重與對照比較均有不同程度的增產(chǎn),產(chǎn)量增加4.8%～10.3%,單球重增加0.7%～10.2%。第2季糯玉米施用不同有機肥的產(chǎn)量與對照比較差異不顯著,但單穗重不同處理間有明顯差異,以T3處理的產(chǎn)量和單穗重最高,分別比對照增加8.1%和6.2%。表明施用有機肥對作物具有一定的增產(chǎn)效果。表2表明,施用有機肥能顯著提高糯玉米Vc和可溶性糖含量,降低粗纖維含量,有助于提高糯玉米的口感和營養(yǎng)。

表1　有機肥施用對結(jié)球甘藍和糯玉米產(chǎn)量的影響

表2　有機肥施用對糯玉米品質(zhì)的影響

2.2對土壤與作物重金屬元素含量的影響

2.2.1對土壤重金屬元素含量的影響

表3表明,第1季結(jié)球甘藍收獲后土壤中各重金屬元素總量有不同程度的提高,T2,T3和T4處理與對照比較都有顯著差異,T1處理除Zn外對土壤中重金屬元素含量影響不明顯,T4處理的重金屬元素總量提高最明顯,也顯著高于等用量的商品有機肥T2處理。T4處理能顯著提高土壤中有效態(tài)重金屬元素的含量; T2和T3處理也能顯著提高土壤中有效態(tài)Zn和Pb的含量,但顯著低于T4處理; T1處理對有效態(tài)重金屬元素含量影響不明顯。

第2季糯玉米收獲后,T3,T4處理能顯著提高土壤中Cu的總量,而T4更甚;土壤中Zn的總量T4處理與對照和T1比較差異顯著,但與T2,T3比較差異不明顯; Pb和As的總量各處理間無明顯差異。從有效態(tài)含量看,T4處理顯著提高各有效態(tài)重金屬元素的含量;其他處理與對照比較有效態(tài)銅差異不明顯,有效鋅、有效鉛都有明顯差異。

表3　第1季結(jié)球甘藍收獲后土壤的重金屬　含量mg·kg-1

表4　第2季糯玉米收獲后土壤重金屬含量　mg·kg-1

施用有機肥后土壤中重金屬元素含量雖有上升趨勢,但都符合土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［9］和綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量［10］標(biāo)準(zhǔn)。因此,一般商品有機肥的合理施用對土壤環(huán)境質(zhì)量影響不大。

2.2.2對農(nóng)產(chǎn)品可食部分重金屬元素含量的影響

表5可知,結(jié)球甘藍T2,T3和T4處理的Zn含量顯著高于T1和對照,其他重金屬元素含量無明顯差異。糯玉米僅有T3處理顯著提高了其果穗中的Pb含量,其余處理對糯玉米中各重金屬元素含量都沒有顯著影響。表明作物中重金屬元素含量的高低與有機肥的施入量多少有關(guān),也與作物本身對重金屬的富集和選擇性吸收有關(guān)［11-13］。

表5　施用有機肥對結(jié)球甘藍與糯玉米重金屬含量的影響　mg·kg-1

3　小結(jié)

試驗結(jié)果表明,有機肥的施用對作物具有一定

的增產(chǎn)作用,并能提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。重金屬元素超標(biāo)有機肥的施用能顯著提高土壤中重金屬元素的含量,而只有高用量的商品有機肥才會使個別重金屬元素有累積作用。因此,每季施用3.75～7.5 t· hm-2的商品有機肥對土壤環(huán)境質(zhì)量不會有明顯影響。1年2茬的有機肥施用,對作物的重金屬元素積累影響不明顯,都在食品安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)［14］。

有機肥的長期施用是否會造成土壤和農(nóng)產(chǎn)品重金屬元素累積,有待進一步監(jiān)測、研究。

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(責(zé)任編輯：張才德)

作者簡介:陸 宏(1961—),女,浙江慈溪人,農(nóng)技推廣研究員,長期從事土肥技術(shù)推廣工作,E-mail:cxtfz@163.com。

基金項目:浙江省寧波市科技局項目(2012C10014)

收稿日期:2015-12-16

中圖分類號：S141

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：0528-9017(2016)02-0278-02

文獻著錄格式:陸宏,翁穎,張維玲,等.有機肥對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)及土壤環(huán)境質(zhì)量的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57 (2):278-279,283.