施用猪粪对不同类型土壤中铜的赋存形态及小白菜吸收铜的影响

作者：段华泰; 黄兴洁; 席凯璐; 韩菡; 韩梦瑶; 杨秀美; 李恋卿^*

来源：土壤通报, 2022, 53(05): 1194-1202.

DOI：10.19336/j.cnki.trtb.2021111601

• 猪粪
• 老化
• 铜
• 形态占比
• 有效态

【目的】探讨猪粪中铜（Cu）的输入对土壤中Cu的赋存和生物有效性的影响。【方法】将1%和3%的腐熟猪粪（干猪粪∶秸秆=10∶1）添加到黄褐土、红壤、黑土、褐土中，分别老化0、1、2、3、5个月后，进行小白菜盆栽实验。【结果】与对照相比，施用猪粪使黄褐土、红壤、黑土和褐土土壤铜（Cu）全量分别显著增加了20.23%～50.43%、79.87%～142.6%、52.41%～76.43%和41.14%～92.24%。四种土壤中水溶态（F1）、碳酸盐结合态（F3）Cu占比均增加，施用3%猪粪的红壤未老化处理中F1-Cu和黄褐土未老化处理中F3-Cu增幅最大，分别达4.55%和16.47%。土壤铁锰氧化态（F5）、有机结合态（F6）Cu占比增加，残渣态（F7）占比降低。土壤有效态Cu的占比与猪粪老化时间呈显著负相关，3%猪粪老化5个月处理的黄褐土、黑土和褐土土壤有效态Cu占比分别降低12.85%、4.11%和3.68%，而红壤有效态Cu占比随老化时间变化不显著。在黄褐土中，腐殖酸结合态（F4）Cu的占比随猪粪老化时间的延长逐渐增加。施用猪粪显著增加小白菜对Cu的吸收，其中红壤的增幅最大，根系与地上部Cu含量分别显著提高244.5%和381.7%，地上部Cu含量为国家食品中污染物限量标准的1.44～2.56倍。逐步回归分析方程表明小白菜根系Cu的含量与土壤pH、粘粒及腐殖酸结合态（F4）含量呈显著负相关，与猪粪Cu输入量、土壤可溶性有机质含量呈显著正相关。【结论】猪粪的Cu输入显著提高土壤和小白菜的Cu含量。土壤Cu的生物有效性不仅受土壤性质的影响，猪粪本身及在土壤中分解产生的腐殖酸和水溶性有机质对Cu的有效性也有较大的影响。通过比较不同的土壤类型，施用含Cu猪粪在红壤-作物系统中存在相对较高的重金属污染风险。

• 单位
  南京农业大学