不同有机肥中Cu、Zn在农田土壤中的有效性与形态归趋

摘要

[目的]畜禽粪便有机肥的施用是造成我国农田土壤重金属污染的重要原因之一.本文选用两种典型规模化养殖场畜禽粪便有机肥,研究其在石灰性土壤和酸性土壤上施用1年后Cu、Zn的有效性和形态归趋,为客观评价畜禽粪便有机肥中重金属进入土壤后的环境行为和生态风险提供理论依据.[方法]采用温室土壤培养试验,在石灰性土壤和酸性土壤上分别设对照(CK)、施2％鸡粪(CM2％)、施5％鸡粪(CM5％)、施与CM2％、CM5％含等量Cu、Zn的重金属无机盐溶液(CS2％、CS5％)、施2％猪粪(PM2％)、施5％猪粪(PM5％)、施与PM2％、PM5％含等量Cu、Zn的重金属无机盐溶液(PS2％、PS5％)9个处理,每个处理设3次重复,在温室条件下培养1年.测定土壤pH值,EDTA提取有效态Cu、Zn以及采用改进Tessier连续提取法提取的各形态Cu、Zn的含量,分析鸡粪、猪粪及等量无机盐溶液中Cu、Zn进入土壤后的有效性和形态归趋.[结果]施用鸡粪和猪粪1年后,石灰性土壤的pH值降低,酸性土壤的pH值升高,施用5％猪粪时石灰性土壤pH值降低了0.23个单位,酸性土壤pH值升高了0.87个单位.施人鸡粪、猪粪1年后,石灰性土壤中有效态Zn和酸性土壤中有效态Cu、Zn含量显著增加,施用5％猪粪时酸性土壤中有效态Cu含量增加了1.95倍,施用5％鸡粪时2种土壤中有效态Cu的含量均显著低于等量无机盐.施用鸡粪和等量无机盐后,2种土壤中交换态和有机结合态Cu的含量显著增加,交换态、碳酸盐结合态、有机结合态和铁锰氧化物结合态Zn的含量显著增加;施用猪粪和等量无机盐后,2种土壤中交换态、铁锰氧化物结合态和有机结合态Cu的含量显著增加,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Zn的含量显著增加.[结论]施用鸡粪、猪粪提高了石灰性土壤中Zn和酸性土壤中Cu、Zn的有效性,高用量条件下鸡粪中Cu的有效性低于等量无机盐.1年后,通过畜禽粪便有机肥带入2种土壤中的Cu主要以交换态和有机结合态的形式存在,Zn则主要以碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机结合态的形式存在.2种土壤上有机肥带入的Cu、Zn转化为铁锰氧化物结合态的比例低于等量无机盐,2种有机肥带入2种土壤中的Cu转化为交换态和有机结合态的比例高于等量无机盐.鸡粪带入的Zn转化为交换态的比例在酸性土壤中低于等量无机盐,但在石灰性土壤中则高于等量无机盐.