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Risk potential of secondary soil salinization by repeated application of chicken and pigeon manure

连续施用鸡粪与鸽粪土壤次生盐渍化风险研究



全 文 :    倡 广东省科技攻关项目(2005B20801008)及广东省农业科学院科技攻关项目(2004唱攻关唱20B)资助
收稿日期 :2006唱10唱03   改回日期 :2006唱12唱26
连续施用鸡粪与鸽粪土壤次生盐渍化风险研究 倡
姚丽贤  李国良  何兆桓  付长营
(广东省农业科学院土壤肥料研究所 广东省养分循环利用与耕地保育重点实验室   广州   510640)
摘   要   试验研究连续施用鸡 、鸽粪对菜心土壤盐分累积的影响 ,结果表明 :在旱季施用 3 茬鸡 、鸽粪后 ,各处理土壤
水溶盐浓度明显提高 ,土壤从轻盐化变为中盐化 ,K + 、Na+ 、Ca2 + 、Mg2 + 、SO2 -4 和 Cl- 均在土壤明显累积 ,且 K + 、Na+ 、
SO2 -4 和 Cl - 浓度增量随鸡 、鸽粪用量提高而明显或显著提高 ,各处理土壤 pH 下降 0畅04 ~ 0畅19 。 施用 6 茬鸡 、鸽粪后 ,
由于后 3 茬经历强降雨 ,各处理水溶盐和 Ca2 + 浓度比试验前明显下降 ,但施用鸡 、鸽粪处理 K + 、Na+ 、Mg2 + 、SO2 -4 和
Cl- 浓度仍较试验前有所提高 ,各处理土壤 pH 提高 0畅04 ~ 0畅31 。 在华南多雨地区 ,连续施用集约化养殖禽粪导致的
土壤次生盐渍化危险仍然存在 ,建议在蔬菜生产上避免一次性大量施用或连续施用含盐量较高的禽粪肥 。
关键词   连续施肥   禽粪   土壤盐分   次生盐渍化   pH
Risk potential of secondary soil salinization by repeated application of chicken and pigeon manure .YAO Li唱Xian ,L I
Guo唱Liang ,HE Zhao唱Huan ,FU Chang唱Ying(Guangdong Key Laboratory of Nut rient Cycling and Farmland Conservation ,
Soil & Fer tilizer Institute ,Guangdong Academy of Agricultural Sciences ,Guangzhou 510640 ,China) ,CJEA ,2007 ,15
(5) :67 ~ 72
Abstract   Six consecutive field trials of Brassica parachinensis were conducted to evaluate risk poten tial of secondary soil
salinization by successive application of chicken and pigeon manure from intensive poultry farms .I t is noted that soil total
soluble salt (TSS)concent ration rises from low to medium levels by fertilization after the third crop during the dry season .
K + ,Na+ ,Ca2 + ,Mg2 + ,SO2 -4 and Cl- markedly accumulate in the soil w ith increased salt concentrations while ,K + ,
Na+ ,SO2 -4 and Cl - concentrations are elevated as chicken and pigeon manure application rates increase .Meanwhile ,soil
pH decreases by 0 .04 ~ 0 .19 .After the sixth crop ,there is an obvious reduction in soil TSS and Ca2 + concent ration com唱
pared to their original levels before the t rials ,a phenomenon ascribed to leaching from heavy precipitation during the lat ter
three crops .Nevertheless ,K + ,Na+ ,Mg2 + ,SO2 -4 and Cl - continue to accumulate in the soil from chicken and pigeon ma唱
nure application .Soil pH increases in the range of 0畅04 ~ 0畅31 .Hence ,secondary soil salinization probably occurs by succes唱
sive poult ry manure application ,which is true even in south China .Heavy application at a time or repeated application of poultry
manure from intensive poultry farms should be avoided in vegetable production to prevent secondary soil salinization .
Key words   Successive fertilization ,Animal manure ,Soil salinity ,Secondary salinization ,pH
(Received Oct .3 ,2006 ;revised Dec .26 ,2006)
现代饲料工业普遍使用各种添加剂和采用最大限度促进禽畜生产的饲料配方 ,集约化养殖禽畜粪与传
统养殖的相比已发生很大变化 。 集约化养殖禽粪不但含有更高的 N 、P 、K 等养分[1] ,还含有较高含量的 Cu 、
Zn 和 As 等重金属[1 ,8 ,9]及盐分[1] ,目前国际上对禽粪养分流失造成的 N 、P 污染已有广泛关注[10 ~ 12] ,对禽
粪中残留的重金属添加剂如 As[13 ,14] 、Cu 和 Zn[15 ,16]等的环境行为也已进行深入研究 ,但禽畜粪对作物和土
壤产生盐分胁迫的深入研究并不多[16 ~ 18] 。 Omeira 等[19]比较了来自不同品种及生产系统的鸡粪的 pH 和
电导率 ,认为施用高电导率鸡粪可能使土壤产生次生盐渍化 。 前期研究指出 ,养殖场鸡粪盐分在 21畅1 ~
100畅9g/kg之间 ,平均 49畅0g/kg ,鸽粪为 28畅8 ~ 89畅3g/kg ,平均高达 60畅3g/kg ,猪粪相对较低 ,在 9畅5 ~
35畅0g/kg 之间 ,平均 20畅6g/kg[1] 。 目前国际上禽畜粪用量仍通常按传统用量或按禽畜粪的含 N 量计算 。
近年来国外由于禽畜粪会造成 P污染而提倡按其含 P量来计算用量[20] ,极少考虑到禽畜粪的盐分问题 。 我
国传统上一直把禽畜粪作为优质有机肥而提倡长期施用 ,国内研究指出施用动物粪肥提高了大棚土壤的盐
分[2] ,但对于华南降雨充沛地区则缺乏研究 。 为此进行了连续 6 茬施用养殖场鸡粪和鸽粪菜心田间试验 ,
第 15卷第 5 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15   No .5
2 0 0 7 年 9 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Sept .,  2007
根据含 N 量计算鸡粪和鸽粪用量 ,探讨华南多雨地区施用鸡 、鸽粪对土壤盐分累积的影响 ,为养殖场禽粪肥
的合理安全施用提供参考 。
1   研究区域概况与研究方法
于 2004 年 10 月至 2005 年 7 月在广州市花都区三东菜场连续进行 6 茬菜心( Brassica parachinensis)施
用鸡 、鸽粪试验 。 供试土壤为菜园土 ,成土母质为河流冲积物 ,质地为粉壤土 ,土壤 pH 7畅62 ,有机质含量
20畅8g/kg ,有效氮 、磷 、钾分别为 145畅6mg/kg 、173畅2mg/kg 和 385畅7mg/kg 。
表 1   试验处理
T ab .1   Experimental t reatments
序号 No . 处理 T rea tment 代号 C ode
1 常量无机肥 IF
2 鸡粪 1( N 450 kg/h m2 ) CM1
3 鸡粪 2(N 225kg/h m2) + 常量无机肥 CM 2 + IF
4 鸡粪 3( N 112畅5kg/hm 2) + 常量无机肥 CM 3 + IF
5 鸡粪 4( N 56畅25kg/hm 2) + 常量无机肥 CM 4 + IF
6 鸽粪 1( N 450 kg/h m2 ) PM 1
7 鸽粪 2(N 225kg/h m2) + 常量无机肥 PM 2 + IF
8 鸽粪 3( N 112畅5kg/hm 2) + 常量无机肥 PM 3 + IF
9 鸽粪 4( N 56畅25kg/hm 2) + 常量无机肥 PM 4 + IF
    试验设 9 个处理 ,每处理鸡 、鸽粪施用量见表 1 ,每个
处理 3 次重复 ,随机区组排列 ,每小区 11m2 。 由于每茬试
验菜心品种不尽相同 ,且生长季节及生育期不同 ,各茬无
机氮肥用量分别为 75kg/hm2 、135kg/hm2 、45kg/hm2 、
225kg/hm2 、112畅5kg/hm2 及 67畅5kg/hm2 。 每茬 N 、P 、K
肥分别按 N∶P2 O5∶K2O = 1∶0畅4∶0畅8 比例施入 。 供试无机
肥为广东省农业科学院农作物专用肥厂生产的蔬菜专用
肥 ,N 、P2 O5 、K2O 含量分别为 15 % 、6 % 和 12 % ,含 Ca
20畅4 % 、Mg 0畅60 % 、S 1畅46 % ,水溶性 K + 、Na + 、Ca2 + 、
Mg2 + 、SO2 -4 、Cl - 分别为 101畅6g/kg 、5畅6g/kg 、2畅79g/kg 、
0畅15g/kg 、27畅9g/kg 、101畅1g/kg 。
供试鸡粪及鸽粪分别采自集约化养殖场 ,主要物质含量测定结果见表 2 。 鸡粪 、鸽粪经堆沤 ,在每茬试
验前采集鸡 、鸽粪样本测定其水分及全 N 含量 ,按表 1 计算每茬鸡 、鸽粪用量 。 CM1 和 PM 1 处理鸡 、鸽粪
1/2 用作基肥 ,1/2 作追肥一次施入 ,其他处理鸡 、鸽粪全部作基肥施入 。
表 2   鸡粪与鸽粪主要物质含量
Tab .2   Major components of chicken and pigeon manure
类别
Manure
水分/ %
Moisture
全 N/g·kg - 1
Total N
全 P/g·kg - 1
Total P
全 K/g·kg - 1
Total K
水溶盐/g·kg - 1
Total soluble salt
K + /
mg·kg - 1
Na + /
mg·kg - 1
Ca2 + /
mg·kg - 1
Mg2 + /
mg·kg - 1
SO 2 -4 /
mg·kg - 1
Cl - /
mg·kg - 1
鸡粪 8畅3 34畅8 11畅3 18畅8 42畅3 12畅0 5畅0 2畅0 0畅5 10畅4 7畅1
鸽粪 12畅3 38畅9 10畅5 18畅7 29畅7 13畅9 2畅3 2畅4 0畅7 4畅9 6畅2
    试验开始前在每小区采集第 1批土样 ,采土深度 25cm ,每小区之字形采集 8 钻土 ,充分混匀后作为 1 个小
区土样 ,剔除植物残渣 ,风干 ,过 1mm 筛 。 每茬试验均种植菜心 ,收获后在原小区整地种植下一茬菜心 。 分别
在第 3和第 6 茬菜心收获后采集第 2和第 3 批土样 ,土样处理方法同第 1批 。土壤水溶盐采用质量法测定 ,K +
和 Na+ 采用火焰光度法测定 ,SO2 -4 用 BaSO4 比浊法测定 ,Cl - 用 AgNO3 滴定法测定 ,Ca2 + 和 Mg2 + 用原子吸收
分光光度法测定 ,CO2 -3 和 HCO -3 用双指示剂中和法测定[3] 。 用 Excell和 SAS软件进行数据处理和统计 。
2   结果与分析
2畅1   不同处理与茬别土壤水溶盐浓度变化
由表 3 可知 ,各试验小区土壤原始水溶盐浓度存在差异 ,这是由土壤特性存在天然空间变异所致[21] 。
根据我国滨海地区土壤盐渍化划分指标[4] ,试验小区土壤因多年种植蔬菜已属轻盐化 ,这在连续多年种植
蔬菜的土壤上较为普遍[5] 。 本试验所用鸡粪和鸽粪均含较高盐分 ,连续种植 3 茬后所有处理土壤水溶盐浓
度均有提高 ,浓度增量在 1畅407 ~ 2畅043g/kg间 。 其中 ,所有单施或配施鸡 、鸽粪处理均比单施无机肥处理显
著提高了水溶盐浓度 ,达到中盐化 。 且土壤水溶盐浓度增量表现出随鸡 、鸽粪用量提高而增加的趋势 。 但
种植 6 茬菜心后所有处理土壤水溶盐比试验前明显下降 ,单施无机肥处理水溶盐浓度降幅大于施用鸡粪处
理 ,显著大于施用鸽粪处理 ,这与鸽粪水溶盐含量高于鸡粪有关 。
不同茬别土壤水溶盐浓度变化与试验期间的降雨水平有直接关系 。 根据广州国际专业气象台统计资
料 ,试验第 1 ~ 3 茬期间(2004 年 10 月 ~ 2005 年 1 月)广州地区降雨量仅为 16畅1mm ,而第 4 ~ 6 茬期间
(2005 年 2 ~ 7 月)遭遇长时间强降雨 ,总降雨量达 1355畅7mm ,日最大降雨量达到 109畅9mm 。 前 3 茬极低的
降雨量造成施肥带入的盐分在土壤中累积 ,但后 3 茬长时间的强降雨则把土壤盐分脱去 ,连续施肥导致的土
壤次生盐渍化进程被显著减缓 ,但所有施用鸡 、鸽粪处理仍比单施无机肥处理相对累积了更多的盐分 。 由
68  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
于广州地区雨量集中且雨季明显短于旱季 ,长期连续施用鸡 、鸽粪导致土壤次生盐渍化的危险仍然存在 。
另外 ,被降雨淋洗的盐分可向下运输至地下水 ,引起水质恶化[18] 。 广州地区年降雨量在 1800 ~ 2200mm 间 ,
被降雨淋洗的大量盐分对地下水的影响尚有待进一步的研究 。 建议目前蔬菜生产中避免一次性大量施用
或连续施用盐分含量较高的养殖场禽粪 。
表 3   不同处理和茬别土壤水溶盐浓度变化 倡
Tab .3   Changes of soil soluble salt concentrations with various crops under different treatments
处   理
Treatment
原始浓度 /g·kg - 1
Orig inal conc .
Δ 浓度 1/g·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/g·kg - 1
ΔConc .2
I F 1畅540 1畅407 - 1畅173
CM 1 1畅987 1畅807 - 1畅070
CM 2 + I F 1畅787 1畅807 - 0畅807
CM 3 + I F 1畅587 1畅640 - 0畅660
CM 4 + I F 1畅570 1畅547 - 0畅957
处   理
T rea tment
原始浓度 /g·kg - 1
Original conc畅
Δ 浓度 1/g·kg - 1
ΔConc畅1
Δ 浓度 2/g·kg - 1
ΔConc畅2
I F 1畅540 1畅407 - 1畅173b
PM 1 1畅610 1畅857 - 0畅217a
P M2 + I F 1畅637 2畅043 - 0畅640a
P M3 + I F 1畅568 1畅748 - 0畅398a
P M4 + I F 1畅525 1畅505 - 0畅648a
    倡 Δ 浓度 1 = 第 3 茬土样水溶盐浓度 - 土样水溶盐原始浓度 ,Δ 浓度 2 = 第 6 茬土样水溶盐浓度 - 土样水溶盐原始浓度 ,同列数据后字母
不相同者为差异显著( P < 0畅05) ,下同 。
2畅2   不同处理与茬别土壤盐分阳离子浓度变化
本试验所用鸡 、鸽粪均含有较高含量的 K + 。 表 4表明 ,施用无机肥带入土壤的 K +明显低于单施鸡粪和鸽
粪处理带入的 K + ,鸡粪和鸽粪单施或与无机肥配施 ,连续施用 3茬后土壤 K + 浓度均大幅提高 。整体来看 ,土
壤 K + 浓度增量与鸡 、鸽粪用量均存在显著正相关关系 [ y = 0畅5369 x (CM ) + 87畅44 , R2 = 0畅8615 倡 ;
y = 0畅3895 x(PM) + 95畅57 ,R2 = 0畅8792 倡 ] 。 连续施用 6 茬后 ,经过后 3 茬强降雨的淋洗 ,配施相对低量鸡粪和
鸽粪处理土壤 K + 浓度比试验前有所下降 ,但配施相对高量处理 K + 浓度仍有提高 ,且 K +浓度增量仍随鸡 、鸽
粪用量的提高而显著提高 [ y = 0畅3234 x (CM) - 45畅464 ,R2 = 0畅9769 倡倡 ; y = 0畅2552 x ( PM ) - 53畅513 ,
R2 = 0畅8909 倡 ] 。换言之 ,不论在旱季或雨季 ,由于鸡 、鸽粪 K + 含量较高 ,连续施用鸡粪和鸽粪均显著促进了 K +
在土壤的累积 。
表 4   不同处理和茬别土壤 K+ 浓度的变化
T ab .4   Changes of soil K + concent rations with various crops under differen t t reatments
处   理
T reatment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc .
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 158畅3 61畅7 - 56畅1d
CM 1 134畅5 302畅4a 100畅5a
C M 2 + I F 147畅6 246畅8ab 20畅2b
C M 3 + I F 122畅6 192畅9b - 1畅2bc
C M 4 + I F 138畅1 86畅4c - 17畅9c
处   理
T rea tment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc畅
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 158畅3 61畅7c - 56畅1c
PM 1 130畅9 252畅5a 70畅5a
P M2 + I F 164畅3 206畅7ab - 22畅6bc
P M3 + I F 139畅3 163畅5abc - 11畅9b
P M4 + I F 159畅5 122畅1bc - 32畅1bc
    由表 5 可知 ,施用鸡粪处理土壤 Na + 浓度变化与土壤 K +类似 。 连续施用 3 茬后 ,土壤 Na + 浓度增量与
鸡粪用量呈极显著正相关关系( y = 0畅2172 x + 27畅148 ,R2 = 0畅9838 倡倡 ) 。 经过后 3 茬的降雨淋洗 ,单施无机
肥处理土壤 Na +浓度下降 ,但施用鸡粪处理 Na + 浓度与试验前持平或有所提高 ,浓度增量与鸡粪用量间仍
存在极显著正相关关系( y = 0畅0686 x - 5畅6725 ,R2 = 0畅9843 倡倡 ) 。 这与 Diez[22]提出的施用高量猪粪比低量
            表 5   不同处理和茬别土壤 Na + 浓度的变化
Tab .5   Changes of soil Na + concentrations with various crops under different treatments
处   理
T reatment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc .
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 30畅2 29畅0 - 5畅2
CM 1 31畅3 122畅1 26畅0
CM 2 + I F 29畅9 83畅4 8畅7
CM 3 + I F 30畅6 50畅8 0畅0
CM 4 + I F 26畅4 33畅7 0畅0
处   理
T rea tment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc畅
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 30畅2 29畅0 - 5畅2
PM 1 29畅9 46畅9 19畅9
P M2 + I F 31畅3 50畅4 - 2畅8
P M3 + I F 29畅2 40畅1 - 5畅6
P M4 + I F 31畅0 35畅7 - 7畅4
第 5期 姚丽贤等 :连续施用鸡粪与鸽粪土壤次生盐渍化风险研究 69 
猪粪或尿素显著提高了土壤 Na +浓度的结果相近 。 由于鸽粪 Na+ 含量明显低于鸡粪 ,施用 3 茬后土壤 Na + 浓
度增量基本低于鸡粪处理 ,且与鸽粪用量间的关系也未达显著水平 ,但施用 6茬后两者则表现有显著正相关关
系( y = 0畅059 x - 10畅173 ,R2 = 0畅8519 倡倡 ) 。 表明即使鸽粪 Na+ 含量较低 ,连续施用也会造成 Na +的累积 。
由表 6可知 ,连续种植 3 茬后 ,所有处理 Ca2 + 浓度均明显提高 。 其中所有鸡粪或鸽粪与无机肥配施处理
Ca2 +浓度均明显高于单施鸡粪或鸽粪处理 ,这是因为鸡 、鸽粪的 Ca2 + 含量很低 ,而本试验所用无机肥以石粉为
填充料(成分为 CaCO3) ,含 Ca量高达 20畅4 % ,施入土壤后 CaCO3 逐渐转化为 Ca2 +而使土壤 Ca2 + 浓度提高 。 由
于 Ca2 + 在土壤的吸附能力低于 Na+ 、K + 、Mg2 + 、H + [6] ,相对更易被淋洗 ,因此种植 6 茬后所有处理在前 3 茬累
积的 Ca2 +全部被强降雨洗脱 ,而且土壤原有部分 Ca2 +也被淋洗出去而使浓度比试验前降低 。 另外 ,6 茬后处理
间 Ca2 + 浓度未表现出明显规律 ,可能是后 3茬降雨量太大而掩盖了处理间的差异所致 。
表 6   不同处理和茬别土壤 Ca2 + 浓度的变化
Tab .6   Changes of soil Ca2 + concent rations with various crops under differen t t reatments
处   理
T reatment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc .
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 615畅7 581畅0 - 34畅3
CM 1 606畅3 292畅4 - 80畅2
CM 2 + I F 586畅1 598畅9 - 85畅5
CM 3 + I F 545畅0 583畅2 - 40畅1
CM 4 + I F 625畅6 528畅3 - 16畅1
处   理
T rea tment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc畅
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 615畅7 581畅0 - 34畅3
PM 1 656畅9 247畅3 - 45畅5
P M2 + I F 770畅4 413畅5 - 149畅0
P M3 + I F 663畅2 539畅8 - 9畅4
P M4 + I F 639畅2 736畅6 - 2畅9
    由表 7 可知 ,即使鸡粪 、鸽粪和无机肥含 Mg 量均很低 ,但施用 3 茬后所有处理土壤 Mg2 + 浓度明显提
高 ,其中施用鸡粪和鸽粪处理 Mg2 +浓度增量明显或显著高于单施无机肥处理 。 种植 6 茬后 ,除单施无机肥
处理 Mg2 + 浓度下降外 ,所有施用鸡粪和鸽粪处理 Mg2 + 浓度均提高 ,整体上所有处理 Mg2 + 浓度增量随鸡 、
鸽粪用量增加而显著提高 [ y = 0畅0292 x (CM ) - 1畅36 ,R2 = 0畅9041 倡 ;y = 0畅0467 x ( PM ) - 1畅455 ,R2 =
0畅9798 倡倡 ] 。 表明 Mg2 + 在土壤中的吸附能力较强 ,即使经过强降雨的淋洗 ,主要来自鸡粪和鸽粪的 Mg2 + 仍
可在土壤累积 。
表 7   不同处理和茬别土壤 Mg2 + 浓度的变化
Tab .7   Changes of soil Mg2 + concent rations with various crops under differen t t reatments
处   理
T reatment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc .
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 14畅0 6畅9b - 2畅6b
CM 1 13畅2 20畅0a 12畅4a
C M 2 + I F 12畅9 23畅9a 3畅2b
C M 3 + I F 11畅2 15畅6ab 2畅2b
C M 4 + I F 12畅7 7畅8b 2畅6b
处   理
T rea tment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc畅
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 14畅0 6畅9 - 2畅6c
PM 1 12畅6 18畅6 19畅8a
P M2 + I F 13畅7 22畅3 7畅7b
P M3 + I F 12畅4 12畅1 4畅9bc
P M4 + I F 12畅7 14畅4 2畅3bc
2畅3   不同处理与茬别土壤盐分阴离子浓度变化
由于鸡 、鸽粪及无机肥均含有 SO2 -4 ,由表 8 可知 ,种植 3 茬后所有处理土壤 SO2 -4 浓度大幅度提高 ,整
体上土壤 SO2 -4 浓度有随鸡 、鸽粪用量增加而提高的趋势 。 种植 6 茬后 ,经强降雨淋洗 ,单施无机肥和配施
            表 8   不同处理和茬别土壤 SO2 -4 浓度的变化
Tab .8   Changes of soil SO2 -4 concent rations with various crops under differen t treatments
处   理
T reatment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc .
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 179畅5 112畅8 - 71畅6
CM 1 175畅3 308畅6 95畅2
CM 2 + I F 187畅1 274畅8 52畅6
CM 3 + I F 128畅8 302畅4 62畅7
CM 4 + I F 170畅2 155畅5 - 17畅4
处   理
T rea tment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc畅
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 179畅5 112畅8 - 71畅6
PM 1 190畅5 169畅1 23畅1
P M2 + I F 190畅7 207畅9 31畅2
P M3 + I F 173畅6 103畅8 - 9畅9
P M4 + I F 184畅0 123畅3 - 47畅8
70  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
最低量鸡粪处理 SO2 -4 浓度比试验前下降 ,但单施鸡粪和其他 3 个配施相对高量鸡粪处理仍有提高 。 鸽粪
SO2 -4 含量明显低于鸡粪 ,施用 3 茬及 6 茬后在土壤的累积量均低于鸡粪处理 ,但 SO2 -4 浓度增量也有随鸽
粪用量增加而提高的趋势 。 施用 6 茬后单施鸽粪和配施最高量鸽粪处理土壤出现 SO2 -4 的累积 。
由表 9 可知种植 3 茬后所有处理 Cl -浓度约 3 ~ 9 倍于试验前浓度 ,是所有盐分离子中浓度增幅最大的
一种离子 。 本试验所用无机肥含有几乎等量的 K + 和 Cl - ,鸡粪和鸽粪 K + 含量约为 Cl - 的两倍 ,但 K + 是作
物正常发育所必需的大量营养元素而 Cl -是微量营养元素 ,故施用鸡粪和鸽粪有利于 Cl - 在土壤中的累积 。
其中单施鸡粪和配施最高量鸡粪处理 Cl - 浓度增量显著高于单施无机肥处理 。 除单施鸡粪处理外 ,其他施
用鸡粪处理土壤 Cl -浓度增量与鸡粪用量呈显著正相关关系( y = 0畅8325 x + 119畅68 ,R2 = 0畅9043 倡 ) ,但施
鸽粪处理 Cl -浓度增量与鸽粪用量间关系则未达显著水平 。 种植 6 茬后 ,所有处理土壤虽经强降雨淋洗仍
出现 Cl -的累积 ,但处理间累积规律不明显 。
表 9   不同处理和茬别土壤 Cl - 浓度的变化
Tab .9   Changes of soil Cl - concent rations with various crops under differen t t reatments
处   理
T reatment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc .
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 34畅3 148畅1b 7畅1
CM 1 46畅2 305畅3a 8畅0
CM 2 + I F 35畅6 322畅1a 1畅7
CM 3 + I F 23畅7 196畅4ab 13畅0
CM 4 + I F 23畅7 139畅9b 17畅7
处   理
T rea tment
原始浓度/mg·kg - 1
Original conc畅
Δ 浓度 1/mg·kg - 1
ΔConc .1
Δ 浓度 2/mg·kg - 1
ΔConc .2
I F 34畅3 148畅1 7畅1
PM 1 42畅8 191畅5 30畅6
P M2 + I F 43畅8 205畅0 23畅7
P M3 + I F 52畅1 141畅0 16畅7
P M4 + I F 42畅0 176畅3 25畅4
2畅4   不同处理与茬别土壤 pH 变化
由表 10 可知 ,种植 3 茬菜心后所有处理土壤 pH 下降 0畅04 ~ 0畅19 ,但处理间差异无明显规律 。 表明连
续施用无机肥或禽粪肥 ,由于盐分的累积均可能导致土壤酸化 。 种植 6 茬后所有处理土壤 pH 提高 0畅04 ~
0畅31 ,但处理间仍未表现出明显规律 。 根据前面水溶盐浓度变化 ,后 3 茬的强降雨把土壤盐分 、尤其是 Ca2 +
强烈脱去 ,是造成第 6 茬后土壤 pH上升的真正原因[7] 。
表 10   不同处理和茬别土壤 pH变化 倡
Tab .10   Changes of soils pH with various crops under differen t t reatments
处   理
T reatment
原始值
O riginal pH
ΔpH1 Δ pH2
I F 7畅62 - 0畅06 0畅20
CM 1 7畅58 - 0畅04 0畅19
CM 2 + I F 7畅50 - 0畅07 0畅31
CM 3 + I F 7畅75 - 0畅19 0畅12
CM 4 + I F 7畅70 - 0畅13 0畅04
处   理
T rea tment
原始值
O riginal pH
ΔpH1 Δ pH2
I F 7畅62 - 0畅06 0畅20
PM 1 7畅57 - 0畅04 0畅26
P M2 + I F 7畅58 - 0畅04 0畅18
P M3 + I F 7畅61 - 0畅05 0畅12
P M4 + I F 7畅65 - 0畅11 0畅05
    倡 ΔpH1 = 第 3 茬土样 pH - 原始 pH ,Δ pH2 = 第 6 茬土样 pH - 原始 pH 。
3   讨   论
盐分是世界上盐/碱土地区限制作物生产和生态环境质量的主要土壤障碍因子之一[23] ,过量的盐分对
土壤理化性质 、微生物活性及植物生产均有不良影响[24 ~ 26] ,盐分与 NP 污染 、农药 、病原物等被同样视为农
业非点源污染源之一[27] 。 从本试验结果看 ,连续施用鸡粪和鸽粪导致土壤水溶盐提高是由于鸡 、鸽粪带入
大量盐分离子所致 ,这与前人观点一致[28] 。 集约化养殖鸡 、鸽和猪粪的盐分组成主要为 K 、Na的硫酸盐和
氯化物[1] 。 在旱季施用 3 茬鸡粪和鸽粪后 ,土壤次生盐渍化作用明显 ,K + 、Na + 、SO2 -4 、Cl - ,尤其是 Cl- 在土
壤中大量累积 ,即使经过后 3 茬强降雨淋洗 ,这 4 种离子仍有累积 。 若长期施用此类禽粪 ,带入的盐分离子
将对土壤盐分离子结构产生明显影响 。 因此华南多雨地区连续施用含盐量较高的集约化养殖禽粪发生土
壤次生盐渍化的危险仍然存在 ,建议在蔬菜生产上避免一次性大量施用或连续施用含盐量较高的禽
粪肥 。          
第 5期 姚丽贤等 :连续施用鸡粪与鸽粪土壤次生盐渍化风险研究 71 
参   考   文   献
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