孫仲秀 周崇峻 姜熒熒等

摘要：為了解長(zhǎng)期施肥對(duì)菜園土壤中砷累積和分布的影響，采集了沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜長(zhǎng)期定位施肥試驗(yàn)基地5年的土壤樣品（跨年份）進(jìn)行分析。結(jié)果表明，1998-2009年，土壤砷含量只施有機(jī)肥的處理（A）比不施肥處理（B）高4.43%。2009年不同施肥處理不同土層土壤中砷的平均含量為0～20 cm 11.73 mg/kg、20～40 cm 8.28 mg/kg、40～60 cm 8.50 mg/kg；20～40 cm土層中As的平均含量比耕層中減少29.41%，40～60 cm土層中As的平均含量比耕層中減少27.54%；施用有機(jī)肥或化肥后土壤的砷含量多數(shù)有所提高，可見施肥是土壤中砷的主要來源；不施肥處理土壤中砷的含量呈逐年遞增的趨勢(shì)，說明土壤中的砷不僅僅是由施肥造成的，與小區(qū)的地理位置和環(huán)境也有很大的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：土壤；長(zhǎng)期施肥；砷；累積和分布

中圖分類號(hào)：X592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）09-2021-03

肥料在我國農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用歷史悠久，合理施肥對(duì)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量起到了很大的作用， 然而，肥料本身以及施用方式不當(dāng)對(duì)環(huán)境和人類所造成的影響也日益嚴(yán)峻[1]。其中，越來越受人們關(guān)注的土壤化學(xué)污染問題主要就是肥料污染[2]。施肥會(huì)向農(nóng)田土壤中帶入少量重金屬，長(zhǎng)期施用會(huì)造成土壤中砷等重金屬的日漸積累，給農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)和人畜健康帶來隱患[3-5]。

關(guān)于長(zhǎng)期施肥、不同施肥方式對(duì)土壤質(zhì)量和作物品質(zhì)影響的研究很多[1-8]，尤其長(zhǎng)期施肥或不同施肥方式對(duì)土壤和作物中微量元素的含量及有效性變化的研究日益受到重視。近年來砷公害事件促使人們開展環(huán)境中砷的分布、行為、污染的生態(tài)效應(yīng)及其控制措施等方面的研究，特別是對(duì)土壤砷污染的研究[3]。但目前長(zhǎng)期定位施肥對(duì)菜園土壤砷含量影響的研究鮮見報(bào)道，而通過研究不同施肥方式下土壤中砷的累積和分布規(guī)律，進(jìn)而采取相應(yīng)的施肥措施，達(dá)到既保證農(nóng)作物品質(zhì)又不污染環(huán)境的目的。為此，以沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜保護(hù)地長(zhǎng)期施肥試驗(yàn)基地土壤為基礎(chǔ)，就長(zhǎng)期施用不同肥料對(duì)土壤中砷含量的影響情況進(jìn)行了研究，以期更準(zhǔn)確地了解長(zhǎng)期不同施肥情況下土壤中砷的富集狀況，為蔬菜作物平衡施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

試驗(yàn)測(cè)定1998、2002、2005、2006、2009年5年的0～20 cm表層土樣及2009年A區(qū)和B區(qū)不同深度（0～20、20～40、40～60 cm）土樣，采樣時(shí)間為每年的10月5日，在各小區(qū)選取具代表性的5點(diǎn)取樣混合備用。自然風(fēng)干后磨細(xì)過100目篩，分析土壤中As的含量。

土壤砷含量用氫化物-原子熒光光譜法測(cè)定。數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel、DPS V3.01軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同年份不同施肥處理對(duì)土壤砷含量的影響

2.2 不同施肥條件下土壤砷的累積

綜上所述，土壤中As的含量隨不同的施肥處理而有所變化。其中，BNP處理12年土壤As平均含量最高，AN和ANPK處理最低。絕大多數(shù)處理土壤中As的含量都有隨年份變化而增加的趨勢(shì)，且近年來土壤As的富集速度有明顯加快的趨勢(shì)。這可能與近年來大氣污染速度加快有關(guān)。就可控制的方式來說，提高作物產(chǎn)量及降低土壤中As富集速度的較好途徑為有機(jī)肥與氮磷鉀肥配施。

2.3 2009年不同施肥處理土壤中砷的剖面分布

一般As在土壤剖面中的分布主要集中在0～20 cm土層[10]。在研究中，As在剖面中的分布并沒有完全呈現(xiàn)從表層開始逐漸降低的趨勢(shì)，而是20～40 cm及40～60 cm土層中各處理土壤As含量的變化幅度不大。由圖1可見，在研究中大部分處理As的含量顯示隨土層的加深其含量先減小后略有增加。土壤中As的平均含量0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土層中分別為11.73、8.28、8.50 mg/kg；20～40 cm土層中As的含量比耕層（0～20 cm）中減少29.41%；40～60 cm土層中As的含量比耕層中減少27.54%。耕層土壤中BNP處理的As含量最高。

3 小結(jié)

土壤中砷含量在2006-2009年的年平均增長(zhǎng)量達(dá)到了0.57 mg/kg。照這樣的增長(zhǎng)速度，以2009年土壤中重金屬As含量為基礎(chǔ)值，估計(jì)As的含量在BNP處理的土壤中兩年后將超過國家環(huán)境質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而在不施肥的土壤中8年后也會(huì)超過此標(biāo)準(zhǔn)。

不施肥處理小區(qū)的砷含量呈逐年遞增的趨勢(shì)，說明土壤中的砷不僅僅是由施肥造成的，與小區(qū)的地理位置和環(huán)境也有很大的關(guān)系。大氣的沉降和汽車尾氣等也會(huì)給土壤帶來一定量的砷污染。

土壤中砷的累積和分布是由多方面因素引起的，這里僅從施用肥料角度研究了土壤中砷的累積和分布，研究發(fā)現(xiàn)大氣環(huán)境對(duì)土壤中砷的累積和分布有一定的影響，需要進(jìn)一步結(jié)合環(huán)境生態(tài)理論來研究土壤中砷的變化。

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