有機肥對農產品產量和品質及土壤環境質量的影響

陸 宏，翁 穎，張維玲，陳國海，馬軍偉，孫萬春

(1.慈溪市農業監測中心,浙江慈溪 315300; 2.慈溪市掌起鎮農辦,浙江慈溪 315313; 3.浙江省農業科學院環境資源與土壤肥料研究所,浙江杭州 310021)

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有機肥對農產品產量和品質及土壤環境質量的影響

陸 宏1，翁 穎1，張維玲1，陳國海2，馬軍偉3，孫萬春3

(1.慈溪市農業監測中心,浙江慈溪 315300; 2.慈溪市掌起鎮農辦,浙江慈溪 315313; 3.浙江省農業科學院環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茬作物上的連續施用表明,有機肥能提高結球甘藍和糯玉米的產量,并改善糯玉米的品質;重金屬元素超標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。

關鍵詞：有機肥;土壤;農產品;重金屬

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20160244

禽畜糞便含有豐富的有機質及氮、磷、鉀等營養物質,在改良土壤、提高土壤生產力和改善農產品品質等方面有著顯著的作用。然而,近年來越來越多的調查研究表明［1-3］,現代規模化養殖業的發展,飼料添加劑和抗生素的大量使用,規模化養殖的畜禽糞便與傳統分散養殖的在成分、性質等方面都有了較大的改變,對農產品和土壤環境質量影響也越來越受到人們的關注。為探索這一問題,進行了試驗研究,現將部分結果報道如下。

1　材料與方法

1.1材料

試驗在慈溪市掌起鎮綠佳果蔬農場進行,土壤為潮土土類、灰潮土亞類、淡涂泥土屬、黃泥翹土種［4］,土壤質地屬粉砂壤土。試驗地土壤pH值8.04,有機質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肥料有限公司生產的商品有機肥,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處理設計

試驗設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有機肥7.50 t·hm-2。小區面積20 m2,隨機區組排列,重復3次。2季試驗小區設置保持不變。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)。試驗期間按照當地施肥習慣和作物生長情況,追施無機肥。

1.3樣品采集及測定

在每季作物收獲時,分別按小區計算產量,并采集土樣和農產品(結球甘藍和糯玉米)樣品,用于土壤和作物可食部分重金屬元素含量的測定。

土壤養分根據《土壤農業化學分析方法》測定［5］。土壤重金屬元素全量按農業部《土壤質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射光譜儀(ICP-OES)測定Pb、Cu、Zn總量。按國家標準《土壤質量總汞、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射光譜儀測定。

1.4數據處理

利用Excel軟件進行數據統計,采用SPSS 17進行方差和顯著性分析［8］。

2　結果與分析

2.1對結球甘藍和糯玉米產量與品質的影響

表1表明,第1季作物結球甘藍施用不同有機肥的產量及單球重與對照比較均有不同程度的增產,產量增加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。

表1　有機肥施用對結球甘藍和糯玉米產量的影響

表2　有機肥施用對糯玉米品質的影響

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Zn和Pb的含量,但顯著低于T4處理; T1處理對有效態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。從有效態含量看,T4處理顯著提高各有效態重金屬元素的含量;其他處理與對照比較有效態銅差異不明顯,有效鋅、有效鉛都有明顯差異。

表3　第1季結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,但都符合土壤環境質量標準［9］和綠色食品產地環境質量［10］標準。因此,一般商品有機肥的合理施用對土壤環境質量影響不大。

2.2.2對農產品可食部分重金屬元素含量的影響

表5可知,結球甘藍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,也與作物本身對重金屬的富集和選擇性吸收有關［11-13］。

表5　施用有機肥對結球甘藍與糯玉米重金屬含量的影響　mg·kg-1

3　小結

試驗結果表明,有機肥的施用對作物具有一定

的增產作用,并能提高農產品的品質。重金屬元素超標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境質量不會有明顯影響。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,都在食品安全標準范圍內［14］。

有機肥的長期施用是否會造成土壤和農產品重金屬元素累積,有待進一步監測、研究。

參考文獻:

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［14］中華人民共和國衛生部.食品安全國家標準:食品中污染物限量:GB 2762—2012［S］.北京:中國標準出版社,2012.

(責任編輯：張才德)

作者簡介:陸 宏(1961—),女,浙江慈溪人,農技推廣研究員,長期從事土肥技術推廣工作,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.有機肥對農產品產量和品質及土壤環境質量的影響［J］.浙江農業科學,2016,57 (2):278-279,283.