污泥蚓粪对滩涂土壤重要理化性质的影响及培肥效应

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我国东部沿海滩涂资源丰富,滩涂围垦是缓解土地资源紧张和增加耕地面积的重要方式。然而,新围垦滩涂土壤盐分含量高,肥力水平低,亟需投入大量有机物加以改良熟化才能投入农业应用。用污泥饲喂蚯蚓形成的污泥蚓粪不仅改善了原始污泥的理化形状,而且含有大量有机质及氮、磷等养分,可作为滩涂土壤改良的优质有机肥源,但迄今有关施用污泥蚓粪对滩涂土壤理化性质的影响及其培肥效应的研究尚不多见。本研究于2016年和2017年采用田间试验方法在新围垦滩涂土壤上探讨了不同污泥蚓粪用量(0、25、50、125、250tha-1)处理对滩涂土壤重要理化性质的影响,并以高粱、大麦作为指示作物分析施用污泥蚓粪对滩涂土壤的培肥效果。同时,对在培肥过程中重金属在滩涂土壤及植株体内的积累状况进行测定,以初步评价污泥蚓粪改良滩涂土壤的重金属环境风险。研究结果表明:(1)施用污泥蚓粪可显著改善滩涂土壤理化性状。施用污泥蚓粪降低了滩涂土壤pH及EC值。施用污泥蚓粪各处理(25、50、125、250t ha-1)增加了土壤有机质,降低了土壤容重;污泥蚓粪对0~20 cm 土层中>0.25 mm和0.106~0.25 mm水稳性团聚体的形成均有显著的促进效应。(2)进一步分析表明,滩涂土壤容重与土壤有机质含量呈线性负相关关系;团聚体与土壤EC值呈线性负相关,且随着EC值降低粒径大的团聚体增加幅度更大。在施用污泥蚓粪的条件下,土壤容重与团聚体也呈线性负相关,且粒径小的团聚体对容重影响更大,说明施用污泥蚓粪促进土壤团聚体形成可以明显降低滩涂土壤容重。(3)施用污泥蚓粪提高了土壤中的全氮、碱解氮、全磷、速效磷含量,且速效态氮磷含量的增幅明显高于全量的增幅。(4)随污泥蚓粪施用量增加,高粱、大麦生物量,大麦株高,大麦产量均显著增加;施用污泥蚓粪提高了植株体内氮磷含量。与施用25 t ha-1污泥蚓粪处理相比,在施用50、125、250 t ha1污泥蚓粪处理下,高粱、大麦植株含氮量分别增加13.8%~53.3%及32.6%~128.3%,含磷量则分别提高25.2%~160.4%及43.9%~90.2%。说明施用污泥蚓粪对滩涂土壤的培肥效果明显。(5)随污泥蚓粪用量的增加,滩涂土壤重金属(Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Mn)全量、有效态含量(有效态Cr除外)及高粱、大麦植株体内重金属含量均有提高的趋势;本试验污泥蚓粪用量下滩涂土壤重金属量(除Cd外)虽然低于国家农用地重金属控制标准,但关于随污泥蚓粪进入滩涂土壤的重金属的环境风险仍有待于进一步研究。
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