长期施用猪粪对红壤旱地和水稻土肥力和土壤As转化的影响

柳开楼; 余跑兰; 谭武贵; 胡惠文; 黄庆海; 余喜初; 李大明; 叶会财; 徐小林; 周利军; 《生态环境学报 》 2015 北大核心 CSCD

摘要：长期施用畜禽粪便可以提高土壤肥力,但由于饲料添加剂中砷的存在,导致畜禽粪便中还有较高的As含量,而将这些畜禽粪便还田就可能引发土壤中As的大量累积,从而给作物和人类健康带来潜在的环境风险。尤其是随着规模化养猪场在我国南方地区的迅猛发展,探讨猪粪施用下土壤As价态的变化规律就显得十分迫切和必要,因此,该研究以始于1981年的红壤稻田化肥和1986年的红壤旱地定位试验为载体,监测和分析了猪粪长期施用下水稻土和旱地的作物产量、土壤肥力及土壤浸提液中As含量和价态变化,结果表明:猪粪长期施用可以显著提高水稻(Oryza sativa)和玉米(Zea mays)的籽粒产量,与不施猪粪处理(CF)相比,猪粪长期施用处理(COF)的水稻和玉米产量分别增加了11.2%~24.9%和65.9%~96.4%;且猪粪长期施用可以有效阻控土壤酸化,水稻土和旱地的p H值分别比不施猪粪处理增加了0.16和1.39个单位;同时,猪粪还田下土壤有机质和氮磷钾养分均得到显著提升。但是,长期猪粪施用也导致土壤As大量累积,在水稻土和旱地上,COF处理的土壤浸提液中As含量比CF处理增加46.9%~246.2%,且旱地的增幅明显大于水稻土。进一步分析土壤As价态发现,猪粪长期施用主要是提高了水稻土As5+含量;而红壤旱地上As5+和As3+均有显著提高。然而,猪粪施用也大幅降低了2种土壤的As3+/As和As3+/As5+的比例,这可能与可溶性有机质增加有关。

关键词： 猪粪 长期试验 As价态 红壤