鸡粪对棕壤土养分、重金属含量及秋葵生长的影响

作     者：石博文 

作者单位：天津农学院 

学位级别：硕士

导师姓名：田秀平;张贵龙

授予年度：2016年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 0902[农学-园艺学] 090202[农学-蔬菜学] 

主      题：鸡粪 棕壤土 秋葵 环境风险 土壤养分 

摘      要：随着现代畜禽养殖技术的应用,畜禽粪便已成为我国农村面源污染的主要来源,成为许多重要水源地、江河、湖泊严重污染和富营养化的主要原因。禽粪中含有大量有机质、氮素等作物生长发育的营养物质,能够提高土壤肥力、改善土壤环境,增加作物产量和品质,也是生态农业模式的重要环节。土壤是人类重要的自然资源,是作物生长的必要条件,如何在农田中合理施用禽粪、促进土壤可持续发展是当前科技工作者探求的重要课题。本试验以鸡粪为切入点,以秋葵为研究材料,按照随机区组排列的试验设计,设置不同的粪便施用梯度处理,具体施肥处理是:(1)CK处理:化肥;(2)T1处理:2 t/666.7m2鸡粪+化肥;(3)T2处理:4 t/666.7 m2鸡粪+化肥;(4)T3处理:6 t/666.7 m2鸡粪+化肥;(5)T4处理:8 t/666.7 m2鸡粪+化肥;(6)T5处理:10 t/666.7 m2鸡粪+化肥。针对在湖北武汉棕壤土对当地秋葵产量、品质及土壤养分、酶活性及重金属含量的变化进行了研究,探索鸡粪对棕壤土氮素、影响氮素转化的酶、有机质、重金属含量以及秋葵产量和品质的影响。具体研究结果如下:1、鸡粪施用后,随着施用鸡粪用量的增加,土壤全氮的含量也随着增加,施用鸡粪8 t/666.7 m2以上时与CK处理相比呈极显著差异水平,施用鸡粪60天内有效地增加土壤全氮的含量,多施鸡粪能显著提高土壤铵态氮含量,有效增加土壤硝态氮含量,能显著提高土壤蛋白酶和脲酶活性;土壤有机质含量与CK相比呈极显著差异水平,pH值呈先下降后增加趋势,化肥处理pH最低,降幅也较大,增施鸡粪还有效增加土壤微生物量碳含量。2、0-20 cm土层Cd的含量,T5处理(10 t/666.7 m2)Cd含量最高,CK处理Cd含量最低,鸡粪施用量在8 t/666.7 m2以下,0-20 cm、20-40 cm和40-60 cm土层Cd的含量与CK处理相比差异不显著,参照中国土壤环境质量标准值(GB 15618995),除0-20 cm土层T5处理Cd含量高于国家标准以外,其余各处理各土层Cd含量均低于国家水平,施用鸡粪并没使土壤Cd得到污染;施鸡粪土壤中0-20 cm土层T5处理与T1处理和CK处理相比土壤Zn含量呈显著差异水平、20-40 cm和40-60 cm土层的各处理与CK处理相比土壤Zn含量差异不显著,所有处理均低于国家土壤环境质量标准值;Cu的含量0-20 cm土层各处理与对照比略有提高,差异不显著,20-40 m土层,40-60 cm土层Cu的含量变化不大,参照中国土壤环境质量标准值(GB 15618995),各土层均低于国家标准。3、随着施用鸡粪用量的增加,秋葵产量随着增加,但增施到8 t/666.7 m2时产量不再增加,施用鸡粪能促进秋葵的生长发育,各农艺性状表现较好,施用鸡粪6-10 t/666.7m2时秋葵产量极显著高于不施用鸡粪的处理;施用4-6 t/666.7 m2显著高于不施用鸡粪的产量;施用2 t/666.7 m2时和不施用鸡粪的产量差异不明显,因此,鸡粪施用量在一定的范围内时,对秋葵生长发育的促进作用优于常规化肥。4、施用鸡粪能明显提高秋葵产量、并改善营养品质,当鸡粪施用低于6 t/666.7 m2时对秋葵果实的可溶性蛋白含量、溶性糖含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a、b含量和含水率的影响不大,当超过6 t/666.7 m2时,秋葵硝酸盐含量极显著高于CK处理,综合禽粪便提高玉米产量和品质的因素来考虑,本研究认为,鸡粪施用量应控制在一定的范围内。综上所述,在本试验施鸡粪范围内,从秋葵的生长发育、产量、品质、土壤养分及土壤重金属污染等方面综合考虑,在湖北武汉棕壤土上种植秋葵的鸡粪最佳施用范围为4-6 t/666.7 m2,此时鸡粪农用的经济效益和环境效益达到最佳平衡。