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长期定位施肥对菜园土壤砷累积和分布的影响摘要：为了解长期施肥对菜园土壤中砷累积和分布的影响，采集了沈阳农业大学蔬菜长期定位施肥试验基地5年的土壤样品（跨年份）进行分析。
结果表明，1998-2009年，土壤砷含量只施有机肥的处理（a）比不施肥处理（b）高4.43%。
2009年不同施肥处理不同土层土壤中砷的平均含量为0～20 cm 11.73 mg/kg、20～40 cm 8.28 mg/kg、40～60 cm 8.50 mg/kg；20～40 cm土层中as的平均含量比耕层中减少29.41%，40～60 cm土层中as的平均含量比耕层中减少27.54%；施用有机肥或化肥后土壤的砷含量多数有所提高，可见施肥是土壤中砷的主要来源；不施肥处理土壤中砷的含量呈逐年递增的趋势，说明土壤中的砷不仅仅是由施肥造成的，与小区的地理位置和环境也有很大的关系。
关键词：土壤；长期施肥；砷；累积和分布中图分类号：x592 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）09-2021-03肥料在我国农业上的应用历史悠久，合理施肥对提高农作物的产量和质量起到了很大的作用，然而，肥料本身以及施用方式不当对环境和人类所造成的影响也日益严峻[1]。
其中，越来越受人们关注的土壤化学污染问题主要就是肥料污染[2]。
施肥会向农田土壤中带入少量重金属，长期施用会造成土壤中砷等重金属的日渐积累，给农业安全生产和人畜健康带来隐患[3-5]。
关于长期施肥、不同施肥方式对土壤质量和作物品质影响的研究很多[1-8]，尤其长期施肥或不同施肥方式对土壤和作物中微量元素的含量及有效性变化的研究日益受到重视。
近年来砷公害事件促使人们开展环境中砷的分布、行为、污染的生态效应及其控制措施等方面的研究，特别是对土壤砷污染的研究[3]。
但目前长期定位施肥对菜园土壤砷含量影响的研究鲜见报道，而通过研究不同施肥方式下土壤中砷的累积和分布规律，进而采取相应的施肥措施，达到既保证农作物品质又不污染环境的目的。
长期定位施肥对土壤铁、锰形态及剖面分布的影响袁程;王月;韩晓日;杨劲峰;左仁辉;于洪娇【摘要】The BCR Continuous Extraction was used to study the iron and manganese content changes and their profile variations in brown soils after 31 -year fertilization treatments in long-term localization experimental field of Shenyang Agricultural University. The results show that compared with the baseline, the contents of the water solu- ble and the weak acid soluble Fe and Mn are increased, while the contents of their reducible and the residual forms are decreased. The main forms of both elements are residual and reducible. As for the profile distribution, with increase of soil depth, the contents of the weak acid soluble and the oxidizable Fe and Mn are reduced, while the contents of residual pools are increased. It is concluded that manure can alter the forms of Fe and Mn and manure can activate the residual Fe and Mn.%本文采用改进的BCR连续提取法，对沈阳农业大学棕壤肥料长期定位试验地31年不同施肥处理土壤铁和锰含量变化及其剖面变异规律进行研究。
长期施肥对紫色土-作物重金属含量的影响的开题报
告
一、研究背景
紫色土是中国南方的重要土壤类型之一，常被用来种植作物。
然而，由于长期施肥和其他人为因素的影响，紫色土中的重金属含量可能会超
出安全限制，从而危及作物的质量和人类健康。
因此，研究长期施肥对
紫色土-作物重金属含量的影响，有助于评估紫色土的健康状态，并提出
可行的土壤管理方法，以保障农民和消费者的生命健康。
二、研究目的
本研究旨在探究长期施肥对紫色土-作物重金属含量的影响，明确施肥类型、量和施肥时间对重金属含量的影响；并对紫色土进行健康评估，并提出土壤管理建议，以保障农民和消费者的生命健康。
三、研究方法
参照已有的研究方法和实验流程，本研究将采用以下方法：
1. 筛选代表性作物和施肥类型。
选择紫色土种植的常见作物（如水稻、小麦、玉米等），并结合当地实际情况，筛选出有代表性的不同施
肥类型（如化肥、有机肥等）。
2. 设计不同施肥量和施肥时间的实验组。
将不同施肥量和施肥时间（如追肥、冠肥等）作为实验组的处理因素，结合对照组，采集土壤和
作物样品进行实验测定。
3. 实验测定重金属含量。
采用ICP-OES等方法对土壤和作物中的常见重金属（如铜、镉、铅等）进行测定，获取数据并统计分析。
四、研究意义
本研究将有助于评估紫色土的健康状态和积累有关施肥对紫色土-作物重金属含量的影响数据，为土壤管理提出科学合理的建议，以保障作物品质和人类健康。
同时，本研究还可为其他土壤类型或其他农业系统提供借鉴和参考。
肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响引言农业生产中，肥料的使用是不可或缺的。
肥料中含有各种各样的营养物质，其中也包括一定量的重金属。
虽然重金属对于植物的生长和发育有一定的促进作用，但过量的重金属会对土壤和作物产生不利影响。
了解肥料中重金属的含量状况以及施肥对土壤和作物重金属富集的影响，对于农业生产和农产品质量的保障至关重要。
一、肥料中重金属含量状况肥料是农业生产中广泛使用的化肥和有机肥的统称，包括有机肥、氮肥、磷肥、钾肥等。
这些肥料中都含有不同程度的重金属元素，主要包括铜、锌、镉、铅等。
这些重金属元素在肥料中的含量是不一样的，有机肥中含有的重金属元素较低，化肥中含有的重金属元素相对较高。
据统计数据显示，中国每年使用的氮肥、磷肥和钾肥中，都含有一定量的重金属元素。
氮肥中的重金属主要是锌和铅，磷肥中的重金属主要是钙、镉和铅，钾肥中的重金属主要是铜和锌。
这些重金属元素的含量虽然在肥料中并不算高，但是长期大量施用肥料，会导致重金属在土壤中积累，并进而富集到作物中，对环境和人体健康带来潜在风险。
二、施肥对土壤和作物重金属富集的影响1. 土壤中重金属富集施用含有重金属元素的肥料，会导致土壤中重金属元素的积累。
长期大量施用氮肥、磷肥和钾肥，会使土壤中的锌、铜、镉、铅等重金属元素浓度逐渐增加，严重影响土壤的肥力和生物多样性。
特别是农田连作、单一作物种植和大量施用肥料的地区，土壤中重金属富集的现象更加明显。
这些重金属元素在土壤中长期积累，还可能蔓延到地下水，对环境造成长期的危害。
2. 作物中重金属富集土壤中的重金属元素不仅会影响土壤的肥力，还会经由植物的吸收富集到作物中。
一旦作物中的重金属元素超过一定的安全标准，就会对人体健康产生潜在风险。
研究表明，根据植物的特性和生长环境的不同，不同的作物对重金属元素的吸收能力也有所差异。
如大豆、玉米等对镉的吸收能力较弱，而稻谷、蔬菜等则对镉的吸收能力相对较强。
肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响引言肥料是农业生产中不可或缺的重要物质，它能够为植物提供所需的营养元素，促进作物生长和提高产量。
随着工业的发展和生活方式的改变，重金属污染成为了一个严重的环境问题。
肥料中含有的重金属元素，可能会对土壤和作物产生负面影响，甚至对人类健康构成威胁。
了解肥料中的重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响，对于保护环境和人类健康至关重要。
一、肥料重金属含量状况1. 肥料中的重金属元素来源肥料中的重金属元素主要来自于矿石的加工和冶炼过程中的产物，包括锌矿、铜矿、铅矿等。
在这些矿石中，除了目标元素外，还会伴生有其他的重金属元素。
这些矿石经过加工和冶炼之后，会产生一定量的废水和废渣，其中含有大量的重金属元素。
这些废水和废渣在处理过程中，有时会被用作肥料的原料，导致肥料中的重金属元素含量升高。
肥料中含有的典型重金属元素包括铜、锌、镍、铅等。
这些重金属元素在一定程度上是植物生长和发育所必需的微量元素，但过量的重金属元素对作物生长和土壤环境会产生不利影响。
了解肥料中重金属元素的含量情况，有助于合理使用肥料，避免重金属污染的发生。
二、施肥对土壤重金属富集的影响肥料中的重金属元素在施肥过程中会被添加到土壤中，进而影响土壤中重金属元素的含量。
研究表明，长期施用富含重金属的肥料会导致土壤中重金属含量的逐渐累积，从而造成土壤重金属污染。
土壤的pH值、有机质含量、离子交换能力等因素也会影响重金属元素在土壤中的迁移和转化过程。
2. 施肥对土壤微生物的影响土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分，它们对土壤中的重金属元素具有吸附、转化和解毒作用。
施用富含重金属的肥料会对土壤微生物群落结构和功能产生影响，特别是对于一些敏感的微生物种群。
这些变化可能会影响土壤中重金属元素的形态和行为，加剧土壤重金属含量的富集。
1. 作物对重金属元素的吸收和富集植物通过根系对土壤中的重金属元素进行吸收和富集。
肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响【摘要】重金属在肥料中的含量是土壤和作物重金属污染的主要来源之一。
施肥会增加土壤中重金属的积累量，进而导致作物对重金属的富集。
这对环境和人体健康都带来潜在风险。
控制重金属污染是至关重要的。
本文探讨了肥料中重金属的来源、施肥对土壤和作物重金属含量的影响，以及重金属对环境和健康的影响。
最后提出了一些控制重金属污染的方法，并指出了重金属污染的风险和未来研究的方向。
这些研究成果对于加强土壤和作物重金属污染管理，保护环境和人类健康具有一定的指导意义。
【关键词】肥料、重金属、土壤、作物、富集、影响、环境、健康、污染、控制、风险、研究方向1. 引言1.1 研究背景：肥料中的重金属含量一直是农业生产中的一个重要问题，随着农业生产规模的不断扩大和化肥的大量使用，土壤中的重金属含量逐渐增加。
重金属是指密度大于4.5克/立方厘米的金属元素，包括铅、镉、汞等。
这些重金属在土壤中积累会对土壤和作物产生潜在的危害，甚至威胁人体健康。
研究表明，肥料是土壤中重金属的主要来源之一。
在肥料生产和利用过程中，可能会含有一定量的重金属，如镉、铅等。
长期使用这些含有重金属的肥料会导致土壤中重金属含量的积累，进而对庄稼的生长和人体健康造成影响。
探讨肥料中重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响，对于科学指导农业生产、保护土壤环境和维护人体健康具有重要意义。
本研究旨在深入探讨肥料中重金属的来源、施肥对土壤和作物重金属含量的影响，重金属对环境和人体健康的危害，以及控制重金属污染的方法，为有效预防和治理重金属污染提供科学依据。
1.2 研究目的我们深入探讨肥料中重金属含量状况以及施肥对土壤和作物重金属富集的影响的目的在于全面了解重金属在农业生产中的影响及潜在风险，为科学合理施肥提供依据，保障农产品质量和土壤生态环境的健康。
具体目的包括以下几个方面：1. 确定肥料中重金属的主要来源，探讨各类肥料对土壤和作物中重金属含量的贡献比例，为合理选择肥料类型和施肥量提供科学依据。
232019.6图1 不同播期对玉米地上总干重的影响2 结果与分析2.1 播期对春玉米生长发育的影响随着播期的逐渐推迟，春玉米整个生育期呈现出一定的缩短趋势，2018年播期每推迟一天全生育期缩短0.6天左右。
随着播期的逐渐推迟，地面温度有所增加，导致出苗速度加快。
对播期最早与最晚之间的时间差进行统计得出，出苗期最早与最晚相差16天。
拔节期最早与最晚相差12天；抽穗期相差9天；乳熟期相差8天，成熟期相差10天。
由此可见，播期对出苗期的影响最为明显。
整体而言，不同播期条件下，春玉米由抽穗到成熟时期所需要天数的变化较小，由出苗到抽穗时期所需天数则发生很大变化，并随着播期的推迟呈现出逐渐缩短的趋势。
2.2 播期对玉米地上总干重的影响由图1看出，本次试验过程中，不同播期条件下玉米地上总干重有所增加。
玉米在进入拔节期之前其地上总干重较少，且增加趋势较为缓慢，同时播期对其影响不大。
自拔节期之后玉米地上总干重明显增加，而且与播期之间呈现出较为明显的正相关关系，即早播玉米的地上总干重较大，晚播玉米地上总干重较少。
自乳熟期之后，玉米地上总干重的变化趋势又逐渐减缓，且1和4的减缓趋势最为明显。
2和3的变化趋势较为平缓。
由此可见，过早或过晚播种均不利于玉米作物干物质的积累。
2.3 播期对春玉米单株穗粒数的影响通常，播期不同导致春玉米单株穗粒数也存在一定的差异。
由图2看出随着播期的推迟，春玉米单株穗粒数有所减少。
穗粒数与雌穗分化出的总小花数量、受精小花数量及有效粒数数量等密切相关，上述过程均会受到环境因素的影响。
玉米在开花至形成籽粒过程中穗粒数与降水量呈现出较为明显的负相关关系，这一阶段穗粒数多则表明降水较少且光照充沛，能够为小花受精及其生长发育创造有利条件。
一旦降水量过多将会增加未受精小花数量，并对其正常受精发育产生一定程度的影响，进而导致穗粒数较少。
2.4 播期对百粒重的影响不同播期导致春玉米的百粒重存在明显差异。
其中2和3处理的春玉米百粒重变化差异不大，1与4处理下的百粒重之间的差异明显，其中4处理条件下春玉米的百粒重最低。
第19卷第4期2005年8月水土保持学报Jour nal of Soil and Water Conser vationVol.19No.4Aug.,2005 长期定位施肥对土壤重金属含量的影响X任顺荣,邵玉翠,高宝岩,王德芳(天津市农业科学院土壤肥料研究所,天津300192)摘要:在25年长期定位试验研究基础上,分析了无肥、N、NP、NP K、N+有机肥和N+秸秆6个不同施肥处理的0～20cm土壤重金属Cu、Zn、Cd、Cr、Hg和As的含量变化。
结果表明:6种元素含量都呈现增加趋势。
N+有机肥处理的Zn含量超过土壤环境质量标准2级(pH6.5～7.5)的限界,Hg含量增加幅度较大,比试验基础值增加了114%。
单施N肥(尿素)对土壤重金属影响不大,施用P肥使土壤重金属含量增加。
垃圾或畜禽排泄物为原料的有机肥,可使土壤重金属含量提高,特别是Cu、Zn、Hg增加幅度较大。
对垃圾或畜禽排泄物为原料的有机肥也要合理施用,施肥是影响土壤重金属含量变化的重要因素之一。
关键词:长期定位施肥; 潮土; 重金属中图分类号:S147.2;X131.3 文献标识码:A 文章编号:1009-2242(2005)04-0096-04Effects of Long-term Located Fertilization on Heavy-metal Content of SoilREN Shun-rong,SHAO Yu-cui,GAO Bao-yan,WANG De-fang(I nstitute of S o il a nd F er tilizer Sciences,Tianj in Academy of Agr iculture Science,T ianj in300192)Abstract:On the basis of25-year study on long-term located experiments of fertilizer,analysis is made on he change tendency of heavy-metal content in soil of0～20cm which are treatd with six different fertilization trails detailed as fertilizing by N,NP,NPK,N+organic fertilizer,N+straw and no fertilizer.T he result states that:All 6elements present trend of increasing.T he Zn content of the soil with N+organic fertilizer processed,which ex-ceeds the limit of the Soil Environmental Quality Standard II,Hg content increased massively,114%increased than the testing foundational value.No weighty effect to the soil only N fertilizer(urea)used,use P fertilizer shall increase the heavy-metal content of the soil.T he organic fertilizer,which takes rejected materials of livestock and poultry as raw materials,shall increase the heavy-metal content of the soil,Cu,Zn and Hg increased especial-ly.The organic fertilizer,which takes rejected materials of livestock and poultry as raw materials,should be used reasonably,fertilization is an important reason to effect the change of heavy-metal in soil.Key words:long-term located fertilization; fluvo-aquic soil; heavy-metal肥料长期定位试验,是研究长期使用不同肥料及其相互配合对作物产量、土壤肥力和生态环境影响的可靠方法。
目前,对土壤养分演变规律和产量变化研究较多,从土壤环境保护出发,对土壤重金属含量变化的报道相对较少。
长期农业生产过程中肥料、农药以及污水和污泥的使用等,对土壤环境各种元素含量变化有直接影响[1～3]。
进入土壤的重金属会在土壤中累积,当累积到一定程度重金属会阻碍作物生长和降低农产品质量。
在25年肥料定位试验研究的基础上,探讨耕层土壤重金属含量变化,为合理施肥和调控土壤环境提供基础依据。
1 试验材料与方法1.1 试验方法试验1979年初设置在天津市西青区天津市土壤肥料研究所试验地。
供试土壤为潮土,质地为重壤,土壤有机质18.9g/kg,全N0.98g/kg,碱解氮75.1mg/kg,有效P15.8mg/kg,有效K176.6mg/kg。
试验采用冬小麦—夏玉米轮作制,对以下6个处理进行分析:无肥区(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配合(NP)、氮磷钾配合(NPK)、氮+有机肥(NM)和氮+秸秆(NS)。
试验小区面积为16.7m2,4次重复。
N、P、K化肥分别为尿素、过磷酸钙和氯化钾。
1999年以前施用的有机肥是人粪加城市垃圾土,以后改为鸡粪。
各处理(无肥区、N+有机肥和N+秸秆处理除外)N施用量为285kg/ hm2,P2O5142.5kg/hm2,K2O71.3kg/hm2。
有机肥和P、K肥全部基施,N肥的50%基施,剩下的在返青期和X收稿日期:2005-04-26基金项目:天津市科技攻关项目(91120803010),天津市财政局资助项目作者简介:任顺荣,男,生于1955年,副研究员,博士。
主要从事土壤肥料和废弃物资源化处理研究工作。
E-mail:renshunrong@拔节期追施。
有机肥施用量按实际含N 量折算。
夏玉米除无肥处理外,皆施N 210kg /hm 2,在苗期、五叶期和大喇叭口期做追施用。
N +秸秆为秸秆还田处理。
选择5年、10年、15年、20年、25年0～20cm 土层的风干土壤样品分析重金属元素含量。
图1 不同施肥处理土壤Cu 含量变化1.2 测定方法按照GB /T 17141-1997HNO 3-HClO 4-HF 和GB /T17137-1997HF-HNO 3-H 2SO 4方法消解,Varian880Z 型火焰原子吸收分光光度计测定全量Cu 、Zn 、Cd 和Cr 。
以GB/T17134-1997HCl -HNO 3和GB/T 17136-1997HNO 3-H 2SO 4-V 2O 5方法消解,AFS 230E 原子荧光分光光度计测定全量Hg 和As 。
2 结果与讨论2.1 不同施肥处理土壤铜含量变化Cu 是植物生长必需的微量元素,缺少时植物会出现缺素症,但当土壤中含量超过一定限度时,作物根部会受到严重伤图2 不同施肥处理土壤Zn 含量变化害,使植物对水分和养分吸收受到影响,造成生长不良甚至死亡[4]。
由图1看出,长期定位不同施肥处理耕层土壤Cu 含量,除无肥和单施N 肥处理表现为减少的结果以外,其它处理都呈现增加趋势。
以N +有机肥处理的76.1mg /kg 最高,比试验基础值67.0mg /kg 增加了9.1mg /kg 。
NP 和NPK 处理的Cu 含量分别比基础值增加了2.8mg/kg 和2.3mg/kg 。
N+秸秆处理土壤Cu 含量变化不大,增加了0.6mg/kg 。
各施肥处理土壤Cu含量都高于无肥处理。
N +有机肥处理土壤Cu 含量比其他处理高,与垃圾粪肥成分复杂以及畜禽养殖饲料添加剂的使用造成畜禽排泄物中金属含量高有直接关系[5]。
图3 不同施肥处理土壤Cd 含量变化从试验结果看,试验基础数值较高,已超出自然背景值近1倍。
施肥对土壤中Cu 的累积有一定的影响,经25年肥料定位试验的土壤Cu 含量增加幅度不大,还在土壤环境质量标准2级限界以下[6]。
2.2 不同施肥处理土壤锌含量变化Zn 也是植物生长必需的微量元素,缺少时植物会出现生理阻碍。
但土壤中含量超过一定限度时会影响作物正常生长和品质。
由图2看出,各施肥处理土壤中Zn 含量都呈现出增加的趋势。
N +有机肥处理土壤Zn 增加幅度最大,比试验基础数值194mg/kg 增加了32.0%。
同样是与施用垃圾粪肥、畜禽排泄物为原料的有机肥有直接关系。
有机肥特别是畜禽粪肥、垃圾堆肥成分非常复杂,各种渠道的重金属杂质都可能进入,使产品含有较高的重金属成分[5]。
NP 和NPK 施肥处理土壤Zn 含量增加了6.2%,高于N+秸秆、N 和无肥处理,不施肥处理土壤锌含量最低。
施用P 肥也会增加土壤中重金属含量。
磷酸盐肥料中有微量元素及某些来自磷矿石的重金属元素[7]。
虽然试验基础土壤Zn 含量比土壤自然背景值高出近1倍,但除N +有机肥处理土壤Zn 增加幅度相对稍大,比土壤环境质量标准2级限界的250mg /kg (pH 6.5～7.5)超出6mg /kg 以外,其它处理土壤Zn 含量都在土壤环境质量标准2级以下。
但是,对于已有污染迹象的土壤,在施用肥料的种类、施用量以及施用方法等方面应该引起重视。
2.3 不同施肥处理土壤镉含量变化Cd 是危害植物生长的有毒元素。
由图3看出,单施N 肥处理的土壤Cd 含量持平,NPK 处理土壤Cd 含量97第4期任顺荣等:长期定位施肥对土壤重金属含量的影响图4 不同施肥处理土壤Cr 含量变化比试验基础值0.089mg /kg 增加了0.031mg /kg ,NP 处理增加了0.021mg /kg ,分别是无肥处理土壤Cd 增加值的6.2倍和4.2倍,是N+有机肥和N +秸秆处理土壤Cd 增加值的2.8倍和1.9倍。
N +有机肥和N +秸秆处理增加了0.011mg/kg,无肥处理仅增加了0.005mg /kg 。
不同施肥处理间比较,施用P 肥的NPK 和NP 处理Cd 含量高于其它处理,可能与施用P 肥有直接关系。
磷肥的原料和产品含有较多的重金属杂质,尤其是磷矿石和磷肥的镉含量较高[5],磷肥的投入增加了土壤中金属元素Cd 的含量[8]。
