長期定位施肥對菜園土壤砷累積和分布的影響

孫仲秀 周崇峻 姜熒熒等

摘要：為了解長期施肥對菜園土壤中砷累積和分布的影響，采集了沈陽農業大學蔬菜長期定位施肥試驗基地5年的土壤樣品（跨年份）進行分析。結果表明，1998-2009年，土壤砷含量只施有機肥的處理（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%；施用有機肥或化肥后土壤的砷含量多數有所提高，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，說明土壤中的砷不僅僅是由施肥造成的，與小區的地理位置和環境也有很大的關系。

關鍵詞：土壤；長期施肥；砷；累積和分布

中圖分類號：X592 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）09-2021-03

肥料在我國農業上的應用歷史悠久，合理施肥對提高農作物的產量和質量起到了很大的作用， 然而，肥料本身以及施用方式不當對環境和人類所造成的影響也日益嚴峻[1]。其中，越來越受人們關注的土壤化學污染問題主要就是肥料污染[2]。施肥會向農田土壤中帶入少量重金屬，長期施用會造成土壤中砷等重金屬的日漸積累，給農業安全生產和人畜健康帶來隱患[3-5]。

關于長期施肥、不同施肥方式對土壤質量和作物品質影響的研究很多[1-8]，尤其長期施肥或不同施肥方式對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境中砷的分布、行為、污染的生態效應及其控制措施等方面的研究，特別是對土壤砷污染的研究[3]。但目前長期定位施肥對菜園土壤砷含量影響的研究鮮見報道，而通過研究不同施肥方式下土壤中砷的累積和分布規律，進而采取相應的施肥措施，達到既保證農作物品質又不污染環境的目的。為此，以沈陽農業大學蔬菜保護地長期施肥試驗基地土壤為基礎，就長期施用不同肥料對土壤中砷含量的影響情況進行了研究，以期更準確地了解長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。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

1.2 測定項目及方法

試驗測定1998、2002、2005、2006、2009年5年的0～20 cm表層土樣及2009年A區和B區不同深度（0～20、20～40、40～60 cm）土樣，采樣時間為每年的10月5日，在各小區選取具代表性的5點取樣混合備用。自然風干后磨細過100目篩，分析土壤中As的含量。

土壤砷含量用氫化物-原子熒光光譜法測定。數據采用Microsoft Excel、DPS V3.01軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同年份不同施肥處理對土壤砷含量的影響

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。絕大多數處理土壤中As的含量都有隨年份變化而增加的趨勢，且近年來土壤As的富集速度有明顯加快的趨勢。這可能與近年來大氣污染速度加快有關。就可控制的方式來說，提高作物產量及降低土壤中As富集速度的較好途徑為有機肥與氮磷鉀肥配施。

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從表層開始逐漸降低的趨勢，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

土壤中砷含量在2006-2009年的年平均增長量達到了0.57 mg/kg。照這樣的增長速度，以2009年土壤中重金屬As含量為基礎值，估計As的含量在BNP處理的土壤中兩年后將超過國家環境質量一級標準，而在不施肥的土壤中8年后也會超過此標準。

不施肥處理小區的砷含量呈逐年遞增的趨勢，說明土壤中的砷不僅僅是由施肥造成的，與小區的地理位置和環境也有很大的關系。大氣的沉降和汽車尾氣等也會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，研究發現大氣環境對土壤中砷的累積和分布有一定的影響，需要進一步結合環境生態理論來研究土壤中砷的變化。

參考文獻：

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