全 文 ：施用猪粪对油麦菜产量、硝酸盐含量
及土壤养分的影响*
胡留杰1 摇 刘剑飞1 摇 廖敦秀1 摇 聂摇 敏2 摇 谢永红1 摇 张洪霞2 摇 周正科1 摇 肖和艾2**
( 1重庆市农业科学院, 重庆 401329; 2中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室, 长沙 410125)
摘摇 要摇 应用盆栽试验方法,研究了施用猪粪对西南地区黄壤和紫色土中油麦菜产量、硝酸
盐含量及土壤养分的影响.结果表明:施用猪粪能显著提高油麦菜产量,且黄壤中油麦菜增产
幅度大于紫色土;油麦菜中硝酸盐、氮磷钾含量与土壤类型及猪粪施用量密切相关,以中国农
业科学院制定的蔬菜中硝酸盐污染程度评价标准为依据,在紫色土对照(CK)及 1 倍猪粪(相
当于施纯 N 200 kg·hm- 2)处理下油麦菜硝酸盐含量较低,符合一级标准(臆432 mg·kg-1,轻
度污染);其他处理多超过二级标准(臆758 mg·kg-1,中度污染),但均未超过三级标准
(臆1440 mg·kg-1,重度污染);黄壤中除化肥和 8 倍猪粪(相当于施纯 N 1600 kg·hm- 2)处
理下油麦菜硝酸盐含量超过二级标准外,其他各处理均符合一级标准;黄壤和紫色土中表征
磷素淋失风险的有效磷临界值分别为 96. 3 和 107. 7 mg·kg-1 .黄壤的猪粪环境安全容量较紫
色土高.施用猪粪能显著提高两种土壤的有机碳和全氮含量.
关键词摇 紫色土摇 黄壤摇 油麦菜摇 猪粪摇 硝酸盐摇 产量摇 养分
*中国科学院战略性先导科技专项 ( XDA05050505 )、重庆市自然科学重点基金项目 ( CSTC,2009BA4077 )、国家科技支撑计划项目
(2012BAD14B17)和国家自然科学基金项目(41271483)资助.
**通讯作者. E鄄mail: haxiao@ isa. ac. cn
2012鄄10鄄23 收稿,2013鄄05鄄03 接受.
文章编号摇 1001-9332(2013)07-1931-07摇 中图分类号摇 S158摇 文献标识码摇 A
Effects of applying pig manure on lettuce yield and nitrate content and soil nutrients. HU
Liu鄄jie1, LIU Jian鄄fei1, LIAO Dun鄄xiu1, NIE Min2, XIE Yong鄄hong1, ZHANG Hong鄄xia2, ZHOU
Zheng鄄ke1, XIAO He鄄ai2 (Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 401329, Chi鄄
na; 2Key Laboratory of Agro鄄ecological Processes in Subtropical Region, Institute of Subtropical Agri鄄
culture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2013,24
(7): 1931-1937.
Abstract: A pot experiment with two representative soils (purple soil and yellow soil) in Southwest
China was conducted to study the effects of applying pig manure on the lettuce (Lactuca sativa L.
var. capitata L. ) yield and nitrate content and the soil nutrients. Applying pig manure increased
the lettuce yield significantly, and the increment was higher for yellow soil than for purple soil. The
nitrate and total nitrogen, phosphorus, and potassium contents in lettuce plants were closely related
to soil type and pig manure application rate. According to the evaluation standards of the nitrate
pollution level of vegetables formulated by the Chinese Academy of Agricultural Sciences, the ni鄄
trate content in lettuce plants growing on purple soil was lower than the grade I (臆432 mg·kg-1,
slight pollution) in treatments CK (no pig manure application) and M1(applying 200 kg N·hm-2
of pig manure), but generally higher than the grade II (臆758 mg·kg-1, moderate pollution)
while not exceeded the grade III (臆1440 mg·kg-1, heavy pollution) in other treatments. The ni鄄
trate content in lettuce plants growing on yellow soil was lower than the grade I, except that in the
treatments of chemical fertilizations and of M8(applying 1600 kg N·hm-2 of pig manure) where the
plant nitrate content was exceeded the grade II. The critical value of Olsen鄄P characterizing the ap鄄
parent leaching risk level of phosphorous in yellow soil and purple soil was 96. 3 and 107. 7
mg·kg-1, respectively. The environmental safety capacity of pig manure was higher for yellow soil
than for purple soil. Applying pig manure increased the organic carbon and total nitrogen contents of
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 7 月摇 第 24 卷摇 第 7 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jul. 2013,24(7): 1931-1937
the two soils significantly.
Key words: purple soil; yellow soil; lettuce; pig manure; nitrate; yield; nutrient.
摇 摇 自 20 世纪 80 年代以来,我国的养殖业迅速发
展,特别是畜禽养殖的集约化程度和产量不断提
高[1] .近年来,我国的肉、蛋、禽总产量连续保持世
界第一,这对改善人民生活和提高畜禽养殖业在农
业生产中所占的比例起到重要作用[2] . 随着我国集
约化畜禽养殖业的迅速发展,养殖场畜禽粪便对其
周边环境的污染问题也日益突出,成为制约畜牧业
快速发展的关键问题. 据估计,2009 年全国畜禽粪
便产量为 32. 64 亿 t,为同期工业固体废弃物产生总
量的 1. 6 倍[3] .目前,我国大部分地区的畜禽粪便未
经过无害化处理,直接使用或者排入环境,从而导致
环境污染,特别是养殖场畜禽粪便和污水任意堆弃
和排放现象普遍存在,使养殖场周边地区环境恶化,
对水源、土壤和空气等造成严重污染.畜禽粪便有机
质和养分含量非常丰富,合理施用畜禽粪便不仅对
中低产田土壤改良和作物高产栽培及减少环境污染
等具有重要意义,而且可以减少化肥施用,有利于循
环农业和低碳农业的发展.目前,有关有机肥或者有
机肥与无机肥配施在作物、蔬菜栽培上的研究较
多[4-6],但有关单施猪粪对蔬菜品质和土壤性质方
面的研究还较少.因此,本文以重庆市典型旱地紫色
土和黄壤为对象,通过盆栽试验研究了经发酵后的
风干猪粪不同施用量对油麦菜产量和硝酸盐含量及
土壤养分含量的影响,旨在探讨养猪场粪污在旱地
土壤中的环境容量,为畜禽养殖粪污的资源最大化
利用及控制畜禽粪污环境污染提供基础数据和理论
依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验材料
选择重庆地区较为典型的两种菜园土壤:紫色
土和黄壤为供试土壤,采样深度为 0 ~ 20 cm,其中
紫色土采自位于重庆市巴南区的重庆市农业科学院
蔬菜研究所(29毅75忆 N,105毅71忆 E),由上百翌纪夹
关组成土母质发育而成;黄壤采自位于重庆市永川
区的重庆市农业科学院茶叶研究所(29毅20忆 N,106毅
30忆 E),由白垩纪紫色砂岩风化而成.将采集的土壤
风干至饱和持水量(WHC)的 45%左右时,除去可
见的植物根等残体和土壤动物 (如蚯蚓等),过
5 mm筛并混合均匀,用于盆栽试验. 另取其中 1 kg
左右土壤风干、磨碎,分别过 20 目和 60 目筛,用于
土壤理化性质测定. 黄壤 pH 值 5. 3,有机碳 11. 6
g·kg-1,全氮 0. 88 g·kg-1,全磷 0. 40 g·kg-1,全钾
3. 39 g·kg-1,有效磷 3. 88 mg·kg-1,粘粒 14. 3% ;
紫色土 pH值 8. 1,有机碳 8. 6 g·kg-1,全氮 0. 78
g·kg-1,全磷 0. 84 g·kg-1,全钾 4. 51 g·kg-1,有效
磷 50. 90 mg·kg-1,粘粒 9. 8% .供试油麦菜(Lactu鄄
ca sativa)品种为四季油麦菜,由重庆市农业科学院
蔬菜研究所提供.将油麦菜种子用清水洗净,在温度
为 16 益、无光照条件下用蒸馏水浸泡 4 h,进行冷激
处理,然后在 30 益恒温培养箱中催芽 10 h 后播种,
盆栽试验在重庆市农业科学院蔬菜研究所的塑料大
棚内进行.
试验所用猪粪采自重庆市永川区典型规模化养
猪场,其有机碳含量(以烘干基计)32. 4% 、全氮(N)
4. 2% 、全磷(P)3. 7% 、全钾(K)1. 6% ;所用尿素、
过磷酸钙和硫酸钾化肥均购自当地农资市场.
1郾 2摇 试验设计
分别设置对照 (不施肥, CK)、施 NPK 化肥
(NPK)、NK化肥+猪粪(NKM)、1 倍猪粪(施入猪粪
中的 N量与 NPK 处理相同,M1)、2 倍猪粪(施入猪
粪中的 N 量为 NPK 处理的 2 倍,依次类推,M2)、4
倍猪粪(M4)、6 倍猪粪(M6)和 8 倍猪粪(M8),共 8
个处理.各施用猪粪处理仅按氮素比例设置,未考虑
磷钾的投入量.各处理均设 4 次重复,具体施肥量见
表 1.
将上述土壤过筛后混匀,装入直径 25 cm、高
30 cm的黑色封底塑料盆中,每盆装相当于烘干质量
4. 0 kg的土壤,再按试验设计进行施肥,将肥料与土
表 1摇 各处理施肥量
Table 1 摇 Fertilizer amount of different treatments
(g·pot-1)
处理
Treatment
N P K 猪粪(干质量)
Pig manure
(dry mass)
CK 0 0 0 0
NPK 0. 4 0. 2 0. 2 0
NKM 0. 17 0 0. 12 5. 44
M1 0 0 0 9. 46
M2 0 0 0 18. 92
M4 0 0 0 37. 84
M6 0 0 0 56. 76
M8 0 0 0 75. 68
2391 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
壤混匀,喷适量蒸馏水在室内平衡 2 d,然后移至塑
料大棚中播种油麦菜种子,播种时间为 2009 年 12
月 31 日,出苗后每盆保留 4 株,油麦菜生长期间
(110 d)共喷施 800 倍百菌清溶液 2 次以防治灰霉
病,收获时间为 2010 年 4 月 21 日. 收获时,将油麦
菜地上部分先用自来水洗净后,再用蒸馏水冲洗,晾
干表面水分,称量,取部分植株样品用于测定硝酸盐
含量.其余植株样品经杀青、烘干后称量,粉碎过 20
目筛,用于测定氮、磷、钾含量.同时取各盆土壤样品
风干、磨碎,分别过 20 目和 100 目筛,用于相关理化
性质测定.
1郾 3摇 样品测定方法
植株硝态氮测定参照 Schortemeyer 等[7]的方法
进行,具体操作:取 20 g植株鲜样,切碎后置于匀浆
机中,加入 20 mL 蒸馏水(样品与水比例为 1 颐 1,
W / V)后打成匀浆液,取 10 g 匀浆液置于加有 1 mL
30%三氯乙酸的 150 mL塑料瓶中,再加 55 mL蒸馏
水,振荡(180 r·min-1)提取 30 min,过滤,滤液中硝
态氮含量用流动注射仪(FIASTAR 5000)测定.植株
全氮、全磷和全钾测定:采用浓 H2SO4 鄄H2O2 消煮
后,消化液中氮含量采用流动注射仪测定,消化液中
磷含量采用 Murphy 等[8]的方法显色、UV8500鄄域型
分光光度计在 882 nm下比色测定,消化液中钾含量
采用原子吸收光谱仪测定.
土壤 pH值采用蒸馏水(土水比 1 颐 2郾 5,W / V)
浸提 15 min,Mettler鄄toledo 320 pH计测定;土壤有机
质采用重铬酸钾氧化法测定,土壤全氮采用浓
H2SO4 鄄H2O2 消煮法测定,土壤全磷采用碳酸钠熔融
法测定,土壤提取磷采用 Olsen 法测定[9] .土壤磷素
淋失风险临界值采用 Zhao等[10]的方法测定.
1郾 4摇 数据处理
数据为 4次重复的平均值,油麦菜硝酸盐含量以
植株鲜质量计,油麦菜全氮、全磷和全钾含量以植株
干质量计,土壤养分含量以干土质量计. 采用 Excel
2003和 DPS 6. 55软件进行数据处理和统计分析,采
用 Duncan法进行差异显著性检验(琢=0郾 05).
2摇 结果与分析
2郾 1摇 施用猪粪对油麦菜产量的影响
施用猪粪对两种土壤油麦菜产量有显著影响,
随着猪粪施用量的增加,油麦菜鲜质量总体呈现不
断增加的趋势. 由图 1 可以看出,在紫色土中,NPK
处理油麦菜鲜质量比对照(CK)增加 14. 3% ,差异
达显著水平;NKM处理油麦菜鲜质量比 CK 和 NPK
处理分别增加 38. 6%和 21. 3% ,差异达极显著水
平. M1处理下,油麦菜鲜质量比 CK 增加了 5. 4% ,
但比 NKM 处理降低了 24. 0% ,这可能是由于在
NKM处理下猪粪和化肥配合施用,有助于猪粪在土
壤中的矿化,从而提高猪粪中有效养分的利用率,因
此单施化肥或者单施猪粪处理油麦菜产量均低于化
肥和猪粪配合施用处理. M2 ~ M8处理随着猪粪施入
量的增加,油麦菜产量呈增加趋势.
在黄壤中,不施肥对照(CK)和 NPK 处理的油
麦菜产量均很低,鲜质量仅分别为 0. 84 和 2. 87
g·pot-1(图 1),只有紫色土中相应处理的 1. 2%和
3郾 4% .其他施肥处理随着施肥量的增加油麦菜鲜质
量迅速提高,M2时油麦菜鲜质量已接近紫色土;M4
处理后,油麦菜鲜质量明显高于紫色土,说明在黄壤
中增加猪粪施用量(干质量)(逸37. 84 g·pot-1)可
使油麦菜产量显著增加,而且其产量高于同等施肥
水平下的紫色土,这可能是由于供试黄壤较为贫瘠,
但粘粒含量较高,随着施肥量的增加,有机质矿化较
紫色土高.上述结果表明,增加猪粪施用量对油麦菜
生长有明显的促进作用,且当猪粪施用量相当于 8
倍大田常规施肥量情况下,油麦菜长势仍良好,表现
出增产作用.
2郾 2摇 施用猪粪对油麦菜硝酸盐、全氮、全磷和全钾
含量的影响
2郾 2郾 1 油麦菜硝酸盐含量摇 硝酸盐含量是评价蔬菜
安全品质的重要指标之一,当蔬菜中的硝酸盐含量
较高时会对人体产生毒害作用,直接影响人体健康.
由图 2 可知,随施肥量的增加,两种土壤中油麦菜硝
酸盐含量均高于 CK,总体表现为施用化肥、化肥+
猪粪处理硝酸盐含量较对照显著增加.在紫色土中,
图 1摇 各施肥处理油麦菜鲜质量
Fig. 1摇 Fresh mass of lettuce under different fertilizer treatments.
玉:黄壤 Yellow soil; 域:紫色土 Purple soil. 不同小写字母表示处理
间差异显著(P<0郾 05)Different small letters meant significant difference
among treatments at 0郾 05 level. 下同 The same below.
33917 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 胡留杰等: 施用猪粪对油麦菜产量、硝酸盐含量及土壤养分的影响摇 摇 摇 摇 摇
图 2摇 各施肥处理的油麦菜硝酸盐、全氮、全磷和全钾含量
Fig. 2摇 Nitrate, total N, total P and total K contents of lettuce under different fertilizer treatments.
各施肥处理的油麦菜硝酸盐含量均高于 CK(72. 14
mg·kg-1);NKM 处理的油麦菜硝酸盐含量是 CK
的 11. 41 倍,这主要是由于化肥和猪粪配合施用,提
高了土壤中氮素的矿化,利于氮素的释放,油麦菜吸
收利用率较高; M8 处理 (猪粪施用量为 75. 68
g·pot-1,相当于大田施纯 N 1600 kg·hm-2)时,油
麦菜硝酸盐含量达 1107. 16 mg·kg-1 .黄壤中,施肥
量低于 M1(9. 46 g·pot-1,相当于大田施纯 N 200
kg·hm-2)处理时,随施肥量增加,油麦菜硝酸盐含
量显著增加,除 CK处理外,黄壤中各施肥处理油麦
菜硝酸盐含量均低于紫色土各相应处理.
目前我国普遍采用中国农业科学院制定的蔬菜
硝酸盐污染程度评价标准[11],据此标准,在紫色土
中 CK和 M1处理的油麦菜硝酸盐含量较低,符合一
级标准(臆432 mg·kg-1,轻度污染);而其他处理含
量多高于二级标准(臆758 mg·kg-1,中度污染),但
均未超出三级标准(臆1440 mg·kg-1,重度污染).
而黄壤中,除 M8处理的油麦菜硝酸盐含量超出二级
标准外,其他各处理的油麦菜硝酸盐含量均较低.说
明蔬菜硝酸盐含量的变化,除与猪粪施入量有关外,
受土壤类型的影响也较大.
2郾 2郾 2 油麦菜全氮、全磷和全钾含量 摇 油麦菜全氮
含量变化与硝酸盐含量基本一致,两种土壤均表现
为施用化肥(NPK)、化肥+猪粪(NKM)处理全氮含
量较对照增长快;同一处理不同土壤间油麦菜全氮
含量差异较小,除黄壤中 CK 处理为 13. 84 g·kg-1
外,其他各处理变化范围为 23. 65 ~ 42. 57 g·kg-1,
均高于 CK,特别是紫色土施猪粪处理全氮含量与
CK相比差异达到极显著水平.两种土壤中各处理油
麦菜全磷含量变化趋势与全氮基本相同,随猪粪施
用量的增加而增加,黄壤中油麦菜全磷含量由 1. 05
g·kg-1增加到 8. 26 g·kg-1,而紫色土中由 3. 04
g·kg-1增加到 7. 43 g·kg-1;黄壤中 CK 和 NPK 处
理的油麦菜全磷含量明显低于紫色土,之后随猪粪
施用量的增加,油麦菜全磷含量均略高于紫色土.油
麦菜全钾含量在紫色土中各处理间差异较小,而黄
壤中在猪粪施用量高于 M4(>37. 84 g·pot-1)时,随
施肥量的增加而增加,各处理间差异达到极显著水
平(图 2).
2郾 3摇 施用猪粪对土壤有效磷(Olsen鄄P)、有机碳和
全氮含量的影响
2郾 3郾 1 土壤有效磷(Olsen鄄P)含量摇 由于猪粪中磷素
含量相对作物需求较高,通常猪粪施用过量时,首先
导致磷素淋失而引起环境风险.由图 3 可知,随着猪
粪施用量的增加,黄壤和紫色土中有效磷(Olsen鄄P)
含量呈稳定上升趋势,由于紫色土的 Olsen鄄P 含量
本底值较高(CK 处理为 50. 94 mg·kg-1),M1处理
的土壤 Olsen鄄P含量达 88. 22 mg·kg-1,而黄壤 M6
处理的土壤 Olsen鄄P含量为 91. 25 mg·kg-1 .
土壤磷素淋失风险通常采用磷素淋失临界值判
断. 本试验黄壤和紫色土磷素淋失风险临界值
( Olsen鄄P含量)分别为96. 3和107. 7 mg·kg-1,即当
4391 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
图 3摇 各施肥处理土壤有效磷(Olsen鄄P)、有机碳和全氮含量
Fig. 3摇 Available P, organic C and total N contents in soil un鄄
der different fertilizer treatments.
两种土壤 Olsen鄄P 含量分别大于上述临界值时,将
产生磷素淋失风险. 说明以 Olsen鄄P 为猪粪的土壤
环境容量衡量指标,黄壤的猪粪环境承载力高于紫
色土.
2郾 3郾 2 土壤有机碳和全氮含量 摇 两种不同土壤中,
随猪粪施用量的增加,土壤有机碳含量均呈增加趋
势,且黄壤中有机碳增加幅度大于紫色土,紫色土中
有机碳含量随猪粪施用量的增加而缓慢增加,说明
在紫色土中猪粪有机碳的分解较黄壤快,这可能是
由于黄壤中的粘粒成分含量较高,使猪粪中有机碳
的分解较慢,从而有利于土壤有机碳的积累,但两种
土壤中全氮含量受猪粪施用量的影响较小(图 3).
3摇 讨摇 摇 论
本研究选用西南地区具有代表性的两种土壤黄
壤和紫色土进行相关试验,结果表明,肥料施入土壤
后对油麦菜的产量具有显著的增加作用,两种土壤
油麦菜的产量明显高于对照,且随猪粪添加量的增
加,产量呈现明显的增加趋势,这与已有的研究结果
一致[12-14] .不同土壤类型下猪粪对油麦菜的增产作
用不同,在猪粪施用量臆M2(18. 92 g·pot-1)时,紫
色土油麦菜产量高于黄壤,当猪粪施用量逸M4
(37郾 84 g·pot-1)时,黄壤油麦菜生物量高于紫色
土.说明增施有机肥能明显提高黄壤的蔬菜产量.施
入到土壤中的有机肥主要发生矿化作用,其矿化与
土壤类型有很大关系. 紫色土和黄壤的成土母质不
同,有机肥在土壤中的矿化分解速率也不同,故对油
麦菜增产作用产生差异.
油麦菜中硝酸盐、全氮、全磷、全钾含量与猪粪
施用量、土壤类型有密切关系. 本研究结果表明,依
据中国农业科学院制定的蔬菜硝酸盐污染程度评价
标准,紫色土 NKM(干猪粪量为 5. 44 g·pot-1)或高
于 M4(干猪粪量为 37. 84 g·pot-1)的施肥处理油麦
菜硝酸盐含量只符合三级标准(臆1440 mg·kg-1),
呈重度污染.而黄壤中,除 NKM和 M8处理的油麦菜
硝酸盐含量超过了二级标准,其他各处理的油麦菜
硝酸盐含量均较低. 蔬菜中的硝酸盐含量因施肥种
类不同而不同,有机肥处理下蔬菜中的硝酸盐含量
并不一定低于化肥处理[15] .叶菜类硝酸盐含量与含
氮量呈显著正相关,与含钾量呈指数负相关关系,而
与含磷量无明显相关性[16] . 有机肥与化肥配施后,
有机肥料在矿化分解过程中产生的有机酸可使土壤
中部分难溶性钾溶解,提高钾的有效性,从而促进作
物生长后期对钾的吸收[17] . 有机肥料施入土壤后,
可通过直接供磷来提高土壤磷素养分含量及有关酶
和微生物活性,从而增加土壤磷的有效性[18-19] . 本
研究结果显示,不同类型土壤同一施肥水平下油麦
菜全氮、全磷、全钾含量有差异.同一施肥水平下,紫
色土中油麦菜全氮、全钾含量高于黄壤,而全磷含量
则低于黄壤,这可能与有机肥种类和土壤类型有关.
农业生产中过量施用磷肥和有机肥易导致土壤
磷素大量累积,增加农田磷的环境风险,Olsen鄄P 是
反映农田磷素环境风险的一个重要指标. 近 20 年
间,中国土壤全磷含量增长了 210 mg·kg-1,Olsen鄄P
增加了 6 ~ 8 mg·kg-1,年均增长 11% [20],由于磷肥
的施用量远远超出了作物生长对磷素的需求量,导
致土壤磷素大量累积[21],农田磷素通过地表径流和
渗漏方式向地表和地下水体迁移,从而增加了农田
土壤磷的环境风险[22] . 张凤华等[23]通过连续 5 年
施肥监测研究表明,当 P2O5和有机肥施用量超过一
定值时,增施磷肥或有机肥会导致农田磷环境潜在
风险增大,蔬菜产量在超过此施肥量后,肥料增产效
53917 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 胡留杰等: 施用猪粪对油麦菜产量、硝酸盐含量及土壤养分的影响摇 摇 摇 摇 摇
果很小,过多的施肥量会造成磷素在土壤中累积,从
而增加磷素淋失风险. 本研究对试验土壤磷素淋失
风险临界值的测定结果表明,黄壤和紫色土磷素淋
失风险临界值分别为 96. 3 和 107. 7 mg · kg-1
(Olsen鄄P),即当黄壤和紫色土中猪粪的施用量分别
达到 75. 68 和 18. 92 g·pot-1时,会造成土壤环境中
Olsen鄄P的淋失风险. 土壤有机碳是土壤质量的核
心,在碳循环中起关键作用,土壤有机碳代表了表层
陆地生态系统最大的碳库,其微小变化将引起大气
CO2浓度的较大变化,并且土壤有机碳的稳定性同
时可以保障食品供应、提高生物多样性及遏制土壤
退化等.土壤有机碳含量与土壤类型、施肥种类等关
系密切[24-25] .本研究结果显示,施用有机肥对黄壤
和紫色土有机碳影响显著,猪粪施用量越高,黄壤和
紫色土中有机碳含量与对照相比差异越显著;猪粪
施用量对黄壤全氮含量影响不显著,而紫色土全氮
含量随猪粪施用量增加而显著增加.有研究表明,长
期单施化肥能够提高土壤耕层(0 ~ 20 cm)全氮含
量,而长期施用有机肥能够显著提高土壤耕层全氮
含量[26-27] .
综上,施用猪粪可使黄壤和紫色土中油麦菜产
量、硝酸盐、全氮、全磷、全钾含量显著提高,但是当
施肥量超过一定量时,两种土壤中油麦菜硝酸盐含
量均出现不同程度的污染,而过度施用猪粪可使土
壤中 Olsen鄄P出现淋失风险,对环境污染造成潜在
危害.从蔬菜健康标准和土壤对猪粪的环境承载力
上来看,黄壤优于紫色土.
参考文献
[1]摇 Li Q鄄K (李庆康), Wu L (吴摇 雷), Liu H鄄Q (刘海
琴), et al. The status and outlook of treatment on ex鄄
creta from intensive animal farming in China. Agro鄄Envi鄄
ronmental Protection (农业环境保护), 2000, 19(4):
251-254 (in Chinese)
[2]摇 Wu S鄄H (吴淑杭), Jiang Z鄄F (蒋震方), Yu Q鄄Y (俞
清英). Pollution status and development of livestock
manure. Shanghai Agricultural Science and Technology
(上海农业科技), 2002(1): 9-10 (in Chinese)
[3]摇 Zhang T (张摇 田), Bu M鄄D (卜美东), Geng W (耿
维). Pollution status and biogas鄄producing potential of
livestock and poultry excrements in China. Chinese Jour鄄
nal of Ecology (生态学杂志), 2012, 31(5): 1241-
1249 (in Chinese)
[4] 摇 Yang B鄄M (杨苞梅), Li G鄄L (李国良), Yao L鄄X
(姚丽贤), et al. Effects of organic fertilizer application
pattern on the vegetable yield, quality and soil enzyme
activity. Chinese Journal of Soil Science (土壤通报),
2011, 42(1): 70-76 (in Chinese)
[5]摇 Huang D鄄F (黄东风), Wang G (王 摇 果), Li W鄄H
(李卫华), et al. Effects of different fertilization modes
on vegetable growth, fertilizer nitrogen utilization, and
nitrogen loss from vegetable field. Chinese Journal of Ap鄄
plied Ecology (应用生态学报), 2009, 20(3): 631-
638 (in Chinese)
[6]摇 Gong W (龚 摇 伟), Yan X鄄Y (颜晓元), Wang J鄄Y
(王景燕), et al. Effects of long鄄term fertilization on
soil particulate organic carbon and nitrogen in a wheat鄄
maize cropping system. Chinese Journal of Applied Ecol鄄
ogy (应用生态学报), 2008, 19(11): 2375-2381 (in
Chinese)
[7]摇 Schortemeyer M, Feil B, Stamp P. Root morphology
and nitrogen uptake of maize simultaneously supplied
with ammonium and nitrate in a split鄄root system.
Annals of Botany, 1993, 72: 107-115
[8]摇 Murphy J, Riley JP. A modified single solution method
for the determination of phosphate in natural waters.
Analytica Chimica Acta, 1962, 27: 31-36
[9]摇 Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences
(中国科学院南京土壤研究所). Physical and Chemi鄄
cal Analysis of Soil. Shanghai: Shanghai Science and
Technology Press, 1978 (in Chinese)
[10]摇 Zhao XR, Zhong XY, Bao HJ, et al. Relating soil P
concentrations at which P movement occurs to soil prop鄄
erties in Chinese agricultural soils. Geoderma, 2007,
142: 237-244
[11]摇 Fan R鄄H (范荣辉), Li Y (李摇 岩), Yang C鄄H (杨
辰海). The safe standard and control strategy of the
content of nitrate in vegetable. Journal of Hebei Agricul鄄
tural Sciences (河北农业科学), 2008, 21(11): 50-
51 (in Chinese)
[12]摇 Zhang X (张摇 欣), Shi L鄄L (施利利), Zhang Y (张
燕), et al. Effect of different fertilization treatments on
yield and grain quality of rice variety Jinyuan 45. Jour鄄
nal of Anhui Agricultural Sciences (安徽农业科学),
2009, 37(35): 17411-17413 (in Chinese)
[13]摇 Liu D鄄J (刘德江), Li Q鄄J (李青军), Gao W (高摇
伟), et al. Effect of fertilization on nutrient absorption,
yield and fertilization benefit of maize. Soil and Fertilizer
Sciences in China (中国土壤与肥料), 2009(4): 56-
59 (in Chinese)
[14]摇 Liao J鄄L (廖佳丽), Xu F鄄L (徐福利), Zhao S鄄W (赵
世伟). Effect of fertilizer application on yield and qual鄄
ity of potato in Ningnan Mountain. Soil and Fertilizer
Sciences in China (中国土壤与肥料), 2009 (4):
48-52 (in Chinese)
[15]摇 Qin Y鄄S (秦鱼生), Tu S鄄H (涂仕华), Feng W鄄Q
(冯文强), et al. Effect of organic fertilizers on yields
and nitrate accumulation of vegetables. Plant Nutrition
and Fertilizer Science (植物营养与肥料学报), 2005,
11(5): 670-674 (in Chinese)
[16]摇 Xiao H鄄J (肖厚军), Yan X鄄F (阎献芳), Peng G (彭
刚). Relationship between nitrate contents in main veg鄄
etables vs. their nitrogen, phosphorus and potassium as
nutrients from Guiyang City. Agro鄄Environmental Protec鄄
tion (农业环境保护), 2001, 2 (6): 449 - 451 ( in
6391 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
Chinese)
[17]摇 Liu H (刘摇 泓). Effects of organic manures combined
with chemical fertilizers on potassium uptake and dry
matter accumulation of cured tobacco. Journal of Fujian
Agricultural University (Nature Science) (福建农业大
学学报·自然科学版), 1998, 27(3): 257-260 ( in
Chinese)
[18] 摇 Chung H, Park M, Mashaiyan M, et al. Isolation and
characterization of phosphate solubilizing bacteria from
the rhizosphere of crop plants of Korea. Soil Biology and
Biochemistry, 2005, 37: 1970-1974
[19]摇 Zaidi A, Khan MS, Amil MD. Interactive effect of rhi鄄
zotrophic microorganisms on yield and nutrient uptake of
chickpea ( Cicer arietinum L. ). European Journal of
Agronomy, 2003, 19: 15-21
[20]摇 Lu R鄄K (鲁如坤). The phosphorus level of soil and en鄄
vironmental protection of water body. Phosphate and
Compound Fertilizer (磷肥与复肥), 2003, 18(1): 4-
8 (in Chinese)
[21]摇 Liu J鄄L (刘建玲), Li R鄄G (李仁岗), Liao W鄄H (廖
文华), et al. The yield response of vegetable to phos鄄
phate fertilizer and soil phosphorus accumulation in a
Chinese cabbage鄄capsicum rotation. Scientia Agricultura
Sinica (中国农业科学), 2005, 38(8): 1616 -1620
(in Chinese)
[22]摇 Sharply AN, Weld JL, Beegle DB, et al. Development
of phosphorus indices for nutrient management planning
strategies in the United States. Journal of Soil and Water
Conservation, 2003, 58: 137-149
[23]摇 Zhang F鄄H (张凤华), Liao W鄄H (廖文华), Liu J鄄L
(刘建玲). Applications of phosphorus and organic fer鄄
tilizers on yields of vegetables and their environmental
impacts. Plant Nutrition and Fertilizer Science (植物营
养与肥料学报), 2009, 15(6): 1280-1287 ( in Chi鄄
nese)
[24] 摇 Lal R. Soil carbon sequestration impacts on global cli鄄
mate change and food security. Science, 2004, 304:
1623-1627
[25]摇 An J (安摇 静), Deng B (邓摇 波), Han J鄄G (韩建
国), et al. A review: Stability of soil organic carbon.
Grassland and Turf (草原与草坪), 2009(2): 82-87
(in Chinese)
[26] 摇 Hu C (胡 摇 诚), Cao Z鄄P (曹志平), Hu J (胡 摇
菊), et al. Soil nitrogen mineralization in long鄄term ap鄄
plication of biological鄄organic manure. Acta Ecologica
Sinica (生态学报), 2009, 29(4): 2080 -2086 ( in
Chinese)
[27]摇 Blair N, Faulkner RD, Till AR, et al. Long鄄term man鄄
agement impacts on soil C, N and physical fertility. Part
I: Broadbalk experiment. Soil and Tillage Research,
2006, 91: 30-38
作者简介 摇 胡留杰,女,1981 年生,硕士,助理研究员. 主要
从事植物营养与土壤环境质量研究. E鄄mail: shuimu0702@
163. com
责任编辑摇 张凤丽
73917 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 胡留杰等: 施用猪粪对油麦菜产量、硝酸盐含量及土壤养分的影响摇 摇 摇 摇 摇