不同有机物料长期还田对土壤重金属含量的影响

摘要

为探究不同有机物料长期还田对土壤重金属含量影响及土壤重金属污染的风险，基于14年长期定位试验，采用单因素完全随机试验设计，设置秸秆（ST）、沼渣（BR）、菌渣（MR）、酒渣（WR）和猪粪（PM）配施无机肥还田，以单施无机肥为对照（CF），测定各处理土壤Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn 7种重金属含量的差异，采用内梅罗指数法和潜在生态风险指数法综合评估不同有机物料长期还田后土壤重金属污染程度和潜在生态风险水平。结果表明：ST的土壤Cd、As含量、MR的土壤Hg含量、PM的Hg、Cu、Zn和BR的Cd、Hg、As、Cr、Cu、Zn含量均显著高于CF，仅ST和BR的Pb含量、WR和PM处理的As含量显著低于CF。ST的土壤As最高，显著高于其他有机物料处理，BR的土壤Cd和Cr含量分别为0.177和68.0 mg/kg，显著高于ST、MR、PM和CF; PM的土壤Cu和Zn含量分别为59.00和154.33 mg/kg，高出其他有机物料处理67.0%～160.3%和73.4%～145.0%(P<0.05),MR和WR的土壤重金属积累量均显著低于ST、BR和PM。内梅罗指数法评价各处理土壤重金属风险由高到低为PM(0.458)>BR(0.299)>ST(0.282)>CF(0.270)>MR(0.265)>WR(0.264)；潜在生态风险指数法评价结果由高到低为BR(15.47)>PM(12.20)>ST(11.37)>WR(10.20)>MR(10.30)>CF(9.87)。有机物料长期还田较单施无机肥会增加多种土壤重金属含量。ST可导致土壤Cd、As含量增加，BR可使土壤Cd、Cu、Zn含量增加，PM增加土壤Cu、Zn含量的效果明显；施入等氮量情况下，ST、MR和WR这3种植物源的有机物料长期还田较BR和PM 2种动物源的有机物料对增加土壤重金属污染的风险更小。综上，菌渣（MR）和酒渣（WR）配施无机肥是防控土壤重金属污染较好的有机物料培肥方案。

关键词

有机物料 / 长期还田 / 土壤重金属 / 风险评估