武升, 邢素林, 馬凡凡, 甘曼琴, 張俊森, 馬友華

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有機肥施用對土壤環(huán)境潛在風險研究進展

武升, 邢素林, 馬凡凡, 甘曼琴, 張俊森, 馬友華*

安徽農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院, 合肥市 230036

施用有機肥是培肥地力、改良土壤的重要方式, 有機肥在提高土壤供肥能力和作物產(chǎn)量、改良作物根際生態(tài)環(huán)境、改善作物的營養(yǎng)品質(zhì)及抑制病蟲害發(fā)生等方面具有重要作用, 但施用有機肥也會帶來一定的土壤環(huán)境風險。對規(guī)?；B(yǎng)殖來源為主的有機肥施用帶來的土壤環(huán)境的風險進行了綜述。未腐熟的有機肥施入農(nóng)田易出現(xiàn)燒苗、病蟲害等問題, 對農(nóng)田作物環(huán)境造成不利的影響; 規(guī)?；B(yǎng)殖場畜禽糞便生產(chǎn)的有機肥存在重金屬、抗生素和激素殘留的現(xiàn)象, 施入農(nóng)田具有一定的重金屬和有機污染物污染的風險; 此外, 有機肥的不合理的施用還存在農(nóng)田氮磷流失, 可能會對水體造成富營養(yǎng)化的風險。通過分析有機肥對土壤肥力及環(huán)境風險的影響, 為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有機肥的合理施用提供借鑒, 在降低環(huán)境風險的同時達到培肥土壤與提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。

有機肥; 土壤; 作物; 環(huán)境風險

0 前言

施肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中提高土壤養(yǎng)分水平的重要方式之一, 在我國近40%農(nóng)作物的增產(chǎn)依靠化肥的投入[1]。但長期不合理的化肥投入, 導致肥料不能有效的被作物吸收利用, 還引起耕地地力的下降和農(nóng)田生態(tài)環(huán)境破壞[2]。有機肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位, 是生產(chǎn)綠色有機食品的主要肥料來源。相關(guān)研究表明, 有機肥施用可以顯著地提高土壤養(yǎng)分有效性和農(nóng)田土壤保水保肥能力[3–4], 改善土壤物理化學性質(zhì), 調(diào)節(jié)土壤碳氮比[5], 促進微生物生長繁育、提高土壤微生物活力[6–7]。長達26年的田間定位試驗結(jié)果顯示, 有機無機肥能從土壤物理、化學及生物等方面綜合提高土壤養(yǎng)分供應能力[8]。而農(nóng)業(yè)有機廢棄物的肥料化處理是其綜合利用的重要方式[9]。動植物殘體及畜禽糞便中含有豐富的有機質(zhì)等養(yǎng)分, 是生產(chǎn)商品有機肥的重要來源[10], 但畜禽糞便、動植物殘體中同時存在重金屬、抗生素殘留的問題, 不合理施用有機肥會造成農(nóng)田面源污染, 破壞生態(tài)環(huán)境平衡[11]。

在未來大力發(fā)展有機肥料部分替代化肥和傳統(tǒng)有機肥, 是保護生態(tài)環(huán)境、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施和必然趨勢[12]。因此, 研究有機肥對土壤肥力、作物產(chǎn)量品質(zhì)、環(huán)境風險的影響, 對發(fā)展現(xiàn)代有機農(nóng)業(yè), 生產(chǎn)綠色或有機農(nóng)產(chǎn)品, 促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 有機肥對土壤肥力與作物產(chǎn)量品質(zhì)的影響

1.1 有機肥對土壤肥力的影響

農(nóng)田施入有機肥可充分改善土壤物理化學性質(zhì)、提高土壤田間持水量、增加土壤水分庫, 抑制土壤水分蒸發(fā)、增加土壤的保水和保肥能力, 有利于作物對水分吸收利用。大量長期實驗結(jié)果表明, 有機肥施用可增加土壤有機質(zhì), 進而顯著增加土壤的礦化氮, 作物產(chǎn)量增加明顯。有機肥的施入有助于土壤有機質(zhì)含量的提升[13–14]。相關(guān)研究表明, 在南方雙季水稻區(qū)連續(xù)5年施用有機肥土壤有機質(zhì)較5年前分別提高了18.5%和37.1%[15]。侯紅乾等[16]研究表明隨著有機肥施入量的提高土壤速效磷也不斷上升。并且對土壤pH值具有調(diào)節(jié)作用, 有助于提高土壤的緩沖能力[17]。有機肥和無機肥料配合施用效果更佳, 還可以提高化學肥料的利用率。李晨華等[18]認為化肥配施有機肥能提高土壤微生物的數(shù)量, 增加微生物種類的豐富性。有機肥的施用不僅能夠為土壤中的微生物提供豐富的碳源和氮源, 促進了其生長繁殖, 還能夠有效提升養(yǎng)分有效性, 有利于土壤肥力的改良與提升[19]。有機肥作為一種緩效肥料富含植物必需的大量元素、微量元素, 長期施入有助于提高土壤肥力。

1.2 有機肥施用對作物產(chǎn)量品質(zhì)的影響

有機肥配施有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。有機肥具有養(yǎng)分完全, 供肥持續(xù)穩(wěn)定, 有機肥有利于增加水稻穗長及穗粒數(shù), 提高水稻實粒數(shù)和千粒重, 能夠有效降低水稻空秕粒。我國100多個5年以上的定位試驗研究表明, 施用有機肥與不施有機肥比較, 平均增產(chǎn)率為12.8%。楊長明等[20]通過對比試驗表明有機無機肥配施有利于促進水稻籽粒養(yǎng)分的富集, 進而提高水稻籽粒產(chǎn)量, 這與多人的研究結(jié)果基本一致[21–22]。秦德榮等[23]研究表明隨增施有機肥有利于提高水稻干物質(zhì)日產(chǎn)量。陳貴等[24], 陳帥君等[25]研究得出商品有機肥的增施, 不僅可以提高產(chǎn)量, 還就有提高水稻精米率, 降低堊白粒率, 改善稻米的外觀及口感品質(zhì)[26]。茶園施入有機肥對提高土壤肥力, 有助于提高茶園茶葉氨基酸、咖啡堿和水浸出物的含量, 使茶多酚含量略有降低, 有利于提高茶葉產(chǎn)量與口感品質(zhì)[27–28]。

2 未腐熟畜禽糞便有機肥施用潛在風險

腐熟不完全或未腐熟的有機肥施入土壤中會造成作物燒苗燒根、種子不發(fā)芽、增加作物病蟲害的發(fā)生等危害[29]。未腐熟的有機肥料中有大量的病原菌及害蟲, 不加處理施入農(nóng)田會引起病蟲害的產(chǎn)生、提高作物發(fā)病率, 不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[30], 果樹上施入未腐熟雞糞易引起果樹根部根結(jié)線蟲的病害, 阻礙了水分、養(yǎng)分的運輸, 使果樹死亡。未發(fā)酵的生糞施入農(nóng)田后容易再次的腐熟發(fā)酵, 發(fā)酵產(chǎn)生的熱量易引起植株的燒苗現(xiàn)象的產(chǎn)生, 甚至導致絕產(chǎn)絕收, 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的不良影響[31]。其次是在腐熟分解的過程中產(chǎn)生大量的有毒有害氣體(甲烷、氨等), 可導致土壤內(nèi)部及作物本身產(chǎn)生酸害和作物根系的破壞。尤其在棚室內(nèi), 危害更為嚴重。腐熟不完全或未腐熟的糞肥施入土壤中大量有機物質(zhì)分解消耗土壤氧氣, 易造成植物缺氧, 不利于作物正常的生長發(fā)育[32–33]。未腐熟的有機肥料未經(jīng)處理直接使用, 具有體積大, 有效成分低的弊端, 肥料中的養(yǎng)分大多是有機態(tài)或緩效態(tài)形式存在, 作物無法有效吸收利用, 施用到農(nóng)田中具有一定潛在風險。有機肥生產(chǎn)企業(yè)或單位在生產(chǎn)時應不斷提高生產(chǎn)技術(shù)水平, 提高有機肥生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量, 嚴格進行產(chǎn)品質(zhì)量管控, 避免因施用腐熟不完全或未腐熟的有機肥對農(nóng)田作物環(huán)境造成不利的影響[34–35]。

3 有機肥對土壤重金屬積累風險的影響

規(guī)?；B(yǎng)殖廠畜禽糞便生產(chǎn)的有機肥施入農(nóng)田存在一定程度上的重金屬污染風險。畜禽糞便是制作有機肥料的重要原料, 而部分大中型禽畜養(yǎng)殖場的飼料中重金屬含量普遍存在超出相關(guān)標準的情況[36], 特別是如銅、鋅、鉻、鉛和鎘的量超標現(xiàn)象嚴重, 加上畜禽的生物富集作用導致排泄的糞便中重金屬含量較飼料還高[37–38]。有研究表明, 英格蘭與威爾士地區(qū)農(nóng)業(yè)土壤中Zn、Cu的主要來源之一是畜禽糞農(nóng)用, 約占到農(nóng)業(yè)土壤Zn、Cu 總輸入量的37%—40%、8%—17%。估計中國畜禽糞便農(nóng)用輸入農(nóng)田土壤的Cu、Cd、Zn分別占到總輸入量的69%、55%和51%。相關(guān)研究表明, 長期施用有機肥提高了土壤Zn和Cd的有效性, 增加農(nóng)田重金屬污染風險[39]。同時有報道, 在我國東北地區(qū)耕地中因施入畜禽糞便增加了農(nóng)田中重金元素銅污染的風險。宋琳琳等[40]通過田間試驗研究表明, 土壤中生物有效態(tài)的Cd和Zn含量隨著有機肥的施入呈不斷增加的態(tài)勢, 殘渣態(tài)Pb的含量也相應上升。另一方面也有研究結(jié)果報道, 施用有機肥有助于對土壤重金屬的有效性的降低, 如張琴[41]通過不間斷施入有機肥后研究發(fā)現(xiàn): 相對于試驗開始前土壤中重金屬 Hg、Zn、Cd 的有效態(tài)均有不同程度的減少。造成這種研究報道結(jié)果不一致現(xiàn)象的原因是施入有機肥的種類不同, 有機肥因原料的不同其營養(yǎng)元素及有毒有害物質(zhì)含量具有差異性, 應針對不同農(nóng)田土壤重金屬污染狀況分析與評價[42]。在今后的研究中, 應關(guān)注不同有機肥品種增施下的長期田間小區(qū)定位試驗與大田示范結(jié)果的對比性研究。在農(nóng)田施用有機肥時應明確有機肥的原料來源、有毒有害物質(zhì)含量等, 從源頭控制, 避免因增施用有機肥對農(nóng)田的重金屬等污染風險。

4 有機肥對土壤有機污染物積累潛在風險的影響

大中型規(guī)?；B(yǎng)殖廠產(chǎn)生畜禽糞便已經(jīng)成為有機肥生產(chǎn)的重要原料, 其生產(chǎn)的有機肥在使用范圍廣泛, 但同時給土壤環(huán)境帶來一定程度的抗生素污染風險。目前, 世界上大約50%的抗生素應用于養(yǎng)殖業(yè), 而40%—90%的藥物又通過糞便排泄出來。規(guī)?；B(yǎng)殖場中因使用的飼料中含有多種添加劑和獸藥進入禽畜體內(nèi), 在部分畜禽糞便中檢測出較高的有機氯、新霉素等有機污染物的存在。而這些富含抗生素等有機污染物的糞便生產(chǎn)的有機肥施入土壤后易被蔬菜等作物富集, 人食用后不利于身體健康, 抗生素污染風險問題已受到人們的廣泛[43–44]。

中科院廣州地化所應光國課題組通過對我國58條重要河流及部分省份的主要養(yǎng)殖場抗生素使用進行調(diào)查, 研究表明抗生素主要通過人畜排泄至環(huán)境中, 每年有超過5萬噸抗生素經(jīng)各種途徑進入水土環(huán)境中, 對水土環(huán)境造成嚴重污染。陳昦等[45]通過對江蘇省養(yǎng)殖類型的養(yǎng)殖場畜禽糞便取樣分析研究報道, 養(yǎng)殖場對磺胺類藥物具有較高的使用率, 特別是磺胺二甲嘧啶、磺胺氯噠嗪等檢出率均高于50%。這些有機污染物不加任何處理隨糞便作為有機肥腐熟后施入農(nóng)田, 勢必會對生態(tài)環(huán)境造成不良影響。張慧敏等[43]通過對采樣浙江北部區(qū)域的畜禽糞便樣及施用畜禽糞肥的土壤分析測定表明: 施用畜禽糞肥農(nóng)田表層土壤中土霉素、四環(huán)素和金霉素的平均檢出值分別是未施畜禽糞肥耕地土壤的38、13和12倍。80%以上的畜禽糞便沒有經(jīng)過綜合無害化處理而被施于農(nóng)田, 具有較高生態(tài)環(huán)境安全風險。如果經(jīng)常大量施用未綜合處理的畜禽糞肥, 必將導致土壤抗生素淋溶概率[46]。糞肥中還含有一些被稱為環(huán)境激素(內(nèi)分泌干擾物質(zhì))的持久性有機污染物, 如有機氯農(nóng)藥、多環(huán)芳烴等, 對土壤和水體環(huán)境也可能帶來一些環(huán)境風險, 而有機污染物的降解需要的時間漫長且降解的過程十分復雜與困難[47–48]。因此, 含有無機污染物的畜禽糞便沒有經(jīng)過無害化綜合處理或僅僅進行簡單堆肥處理就施用到農(nóng)田環(huán)境中必將帶來較高的土壤生態(tài)環(huán)境污染風險。

5 有機肥對土壤氮磷流失的影響

農(nóng)田過量施入有機肥, 存在農(nóng)田氮磷流失, 可能會對水體造成富營養(yǎng)化的風險。有機肥施入農(nóng)田后增加土壤氮磷素流失風險[49–50]。有機肥氮磷流失及其對面源污染的影響已受到廣泛關(guān)注, 英國洛桑試驗站長期定位試驗的監(jiān)測結(jié)果表明, 有機肥的施用會導致土壤中硝態(tài)氮的積累, 增加向水體淋失的風險。隨后, 大量的研究表明, 過量有機肥的施用會直接導致硝態(tài)氮和磷在土壤中的積累, 并且隨著施肥年限的增加而積累加劇, 增加向水體的淋失。相關(guān)研究報道: 有機肥的使用是導致農(nóng)田是磷徑流流失的直接原因之一, 不間斷的施入有機肥將導致磷素在土壤剖面不斷累積[48]。當土壤對磷的吸附能力到達一定程度后, 將導致磷元素的淋溶風險[51–52], 導致地表水及地下水中磷元素含量的上升。有機肥施在易發(fā)生徑流流失的土壤環(huán)境中必將增大農(nóng)田氮、磷流失風險[53–54]。

目前, 在我國對有機肥引起的農(nóng)田氮磷流失研究中主要是根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算, 根據(jù)環(huán)保等政府部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行建模預估, 在分析預估中計算的方法及方式各不相同, 缺乏定量的標準, 且不能比較時空演變特征[55–56]。武淑霞等[57]根據(jù)全國統(tǒng)計數(shù)據(jù)與現(xiàn)場農(nóng)戶調(diào)查數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式, 對農(nóng)田畜禽糞便發(fā)生量時空變異特征進行研究。目前, 我國對農(nóng)田施用有機肥對水體富營養(yǎng)化影響的研究報道不多[58], 而農(nóng)田有機肥氮、磷流失機理的室內(nèi)模擬試驗及田間原位實證性試驗也剛興起[59–60], 王濤[61]在云南滇池流域進行田間原位模擬, 研究表明農(nóng)田氮磷的流失與有機肥量顯著正相關(guān)。而在英國等國家, 經(jīng)過長期研究后, 政府已經(jīng)明確有機肥施用時必須遠離飲用水源或水源地, 并規(guī)定每年10月至第二年2月期間農(nóng)田禁止使用流質(zhì)廄肥, 以減少淋溶及徑流造成的面源污染[62]。在我國, 政府相關(guān)部門也應根據(jù)當?shù)貙嶋H情況, 對農(nóng)戶進行有機肥科學高效使用的技術(shù)指導。根據(jù)不同種植類型下各種作物品種的需肥特性指導農(nóng)戶對有機肥施用的時期、施用的方式及施用量等方面進行科學的技術(shù)指導, 以減少因有機肥不合理的施用帶來的環(huán)境污染風險。

6 展望

目前, 商品有機肥生產(chǎn)標準里尚無對抗生素、激素等指標的要求, 應將有機污染物等監(jiān)測指標納入。應加強規(guī)?；B(yǎng)殖場飼料添加劑及獸藥的監(jiān)管, 從源頭上減少規(guī)?；B(yǎng)殖場畜禽糞便作為有機肥原料帶來的重金屬及有機污染物污染風險; 對有機肥原料和產(chǎn)品中的重金屬、有機污染物等有毒有害物質(zhì)進行嚴格限制, 完善商品有機肥生產(chǎn)檢測標準; 全面認識和評價不同有機肥在不同地區(qū)、不同土壤類型及作物種類的施用效果和機制, 以減少因有機肥不合理的施用帶來氮磷流失, 造成面源污染的風險。加強有機肥料市場準入的管理, 建立健全有機肥安全施用的配套技術(shù), 應根據(jù)不同地域及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件, 對施肥的用量、時間、方式進行施肥指導, 大力推廣果樹茶有機肥養(yǎng)分替代, 走有機與無機相結(jié)合道路, 從而降低有機肥施用所帶來的潛在環(huán)境污染風險。

[1] 張立成, 胡德勇, 肖衛(wèi)華, 等.增氧和施有機肥對土壤肥效及水稻生長的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版), 2018, 44(1): 12–16.

[2] 王玫, 徐少卓, 劉宇松, 等.生物炭配施有機肥可改善土壤環(huán)境并減輕蘋果連作障礙[J].植物營養(yǎng)與肥料學報, 2018, 24(1): 220–227.

[3] OLUWATOSIN O F. Determinants of Perceived Effectiveness of Organic Fertilizer Used by Farmers in Oyo State, Nigeria[J]. Agricultura Tropica et Subtropica, 2013, 46(1): 23–28.

[4] 黃小洋, 邵勁松, 馬運濤.施用豬糞有機肥對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學, 2017, 46(11): 60–68.

[5] 張士榮, 王軍, 張德龍, 等.有機肥C/N優(yōu)化及鉀肥運籌對烤煙鉀含量及香氣品質(zhì)的影響[J].華北農(nóng)學報, 2017, 32(03): 220–228.

[6] GERHARDT R A. A comparative analysis of the effects of organic and conventional farming systems on soil structure[J]. Biological Agriculture and Horticulture, 1997, 14: 139–157.

[7] 姜蓉, 湯利, 李淼, 徐智.設施土壤微生物結(jié)構(gòu)和酶活性對減量化肥配施有機肥的響應[J].土壤通報, 2017, 48(3): 639–646.

[8] 溫延臣, 李燕青, 袁亮, 等.長期不同施肥制度土壤肥力特征綜合評價方法[J].農(nóng)業(yè)工程學報, 2015, 31(7): 91–99.

[9] EDUARDO A, LUIS L, ALBERTOl S, et al. The potential of organic fertilizers and water management to reduce N2O emissions in Mediterranean climate cropping systems. A review[J].Agriculture, Ecosystems and Environment, 2013, 164: 35–52.

[10] 楊玖, 谷潔.不同鋅濃度有機肥對土壤酶活性及微生物數(shù)量的影響[J]. 環(huán)境污染與防治, 2017, 39(4): 408–412.

[11] 付麗軍, 張愛敏, 王向東, 等. 生物有機肥改良設施蔬菜土壤的研究進展[J]. 中國土壤與肥料, 2017(3): 1–5.

[12] 牛新勝, 巨曉棠.我國有機肥料資源及利用[J].植物營養(yǎng)與肥料學報, 2017, 23(6): 1462–1479.

[13] BIDISSHA M, JOERG R, YAKOV K. Effects of aggregation processes on distribution of aggregate size fractions and organic C content of a long term fertilized soil[J]. European Journal of Soil Biology, 2010, 46(6): 365–370.

[14] 陸成杰, 張正葦, 陸龍平, 等.有機肥替代部分化肥對水稻產(chǎn)量及土壤有機質(zhì)的影響[J].中國農(nóng)技推廣, 2017, 33(5): 56–58.

[15] 徐明崗, 李冬初, 李菊梅, 等. 化肥有機肥配施對水稻養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學, 2008, (10): 3133–3139.

[16] 侯紅乾, 劉秀梅, 劉光榮, 等. 有機無機肥配施比例對紅壤稻田水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2011, 44(3): 516–523.

[17] 謝巧娟.三種有機肥對土壤理化性質(zhì)與草莓生長結(jié)果的影響[D].重慶: 西南大學, 2017.

[18] 李彥, 孫翠平, 井永蘋, 等.長期施用有機肥對潮土土壤肥力及硝態(tài)氮運移規(guī)律的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報, 2017, 36(7): 1386–1394.

[19] THONAR, CECILE, LEKFELDT J D S, et al. Potential of three microbial bio-effectors to promote maize growth and nutrient acquisition from alternative phosphorous fertilizers in contrasting soils[J]. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 2017, 4(1): 7.

[20] 楊長明, 楊林章, 顏廷梅, 等.不同肥料結(jié)構(gòu)對水稻群體干物質(zhì)生產(chǎn)及養(yǎng)分吸收分配的影響.土壤通報, 2004, 35(2): 199–202.

[21] 高光杰. 施用有機肥條件下不同粳稻品種產(chǎn)量和品質(zhì)特性的研究[D].沈陽: 沈陽農(nóng)業(yè)大學, 2017.

[22] 劉紅江, 陳虞雯, 孫國峰, 等.有機肥-無機肥不同配施比例對水稻產(chǎn)量和農(nóng)田養(yǎng)分流失的影響[J]. 生態(tài)學雜志, 2017, 36(2): 405–412.

[23] 秦德榮, 蘇仕華, 成英, 等. 有機肥配比對水稻產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J]. 耕作與栽培, 2003(3): 45–46.

[24] 陳貴, 趙國華, 張紅梅, 等.長期施用有機肥對水稻產(chǎn)量和氮磷養(yǎng)分利用效率的影響[J].中國土壤與肥料, 2017(1): 92–97.

[25] 陳帥君, 邊嘉賓, 丁得亮.不同有機肥處理對水稻品質(zhì)和食味的影響[J]. 中國稻米, 2016, 22(4): 42–45.

[26] 李先, 劉強, 榮湘民, 等.有機肥對水稻產(chǎn)量和品質(zhì)及氮肥利用率的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學學報(自然科學版), 2010, 36(3): 258–262.

[27] 張昆, 孫永明, 萬雅靜, 等.江西茶園有機肥化肥配施對茶葉產(chǎn)量品質(zhì)和土壤肥力的影響[J].江西農(nóng)業(yè)學報, 2017, 29(5): 57–61.

[28] 何文彪, 黃小兵, 汪艷霞, 等. 有機肥對山地茶園土壤及茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學, 2015, 43(11): 717–3.

[29] 張明.未腐熟的有機肥料有危害[J].農(nóng)家參謀, 2016, (7): 47.

[30] 馬鳴超, 姜昕, 曹鳳明, 等.我國生物有機肥質(zhì)量安全風險分析及其對策建議[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全, 2017(5): 44–48.

[31] 周建斌.作物營養(yǎng)從有機肥到化肥的變化與反思[J].植物營養(yǎng)與肥料學報, 2017, 23(6): 1686–1693.

[32] 趙文. 海南商品有機肥中有害物質(zhì)狀況及有機肥對鉛在土壤中歸趨影響的研究[D].海口: 海南大學, 2017.

[33] 孫國峰, 盛婧, 張麗萍, 等.基于稻麥輪作農(nóng)田土壤鋅累積的豬糞安全施用量[J].植物營養(yǎng)與肥料學報, 2017, 23(1): 174–180.

[34] 任順榮, 邵玉翠, 王正祥.利用畜禽廢棄物生產(chǎn)的商品有機肥重金屬含量分析[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報, 2005(S1): 216–218.

[35] 薛澄澤, 張增強, 孟昭福等．復合污泥堆肥施用于高速公路綠化帶效果的研究Ⅱ.土壤化學、植物營養(yǎng)及環(huán)境問題的探討[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護, 2000(5): 263–266, 281.

[36] 張寧, 王延華, 邱雨, 等．蘇州市農(nóng)田–畜禽–家庭系統(tǒng)廢棄物氮的量化及其環(huán)境影響[J].土壤, 2017, 49(5): 926–934.

[37] 黃文粵, 張清海, 林紹霞, 等．有機肥對土壤重金屬生物有效性影響研究進展[J].天津農(nóng)業(yè)科學, 2017, 23(2): 26–30, 34.

[38] 趙文, 潘運舟, 蘭天, 等.海南商品有機肥中重金屬和抗生素含量狀況與分析[J].環(huán)境化學, 2017, 36(2): 408–419.

[39] 華珞, 白鈴玉, 韋東普, 等. 有機肥-鎘-鋅交互作用對土壤鎘鋅形態(tài)和小麥生長的影響[J]. 中國環(huán)境科學, 2002, (4): 59–63.

[40] 宋琳琳, 鐵梅, 張朝紅, 等. 施用污泥對土壤重金屬形態(tài)分布和生物有效性的影響[J]. 應用生態(tài)學報, 2012, 23(10): 2701–2707.

[41] 張琴. 連續(xù)施用有機肥對冬小麥和高粱吸收重金屬的影響[D].貴陽: 貴州大學, 2009.

[42] 曹露, 張華, 李明月, 等.碧流河下游農(nóng)田土壤重金屬污染狀況分析與評價[J].生態(tài)科學, 2017, 36(6): 8–15.

[43] 張慧敏, 章明奎, 顧國平. 浙北地區(qū)畜禽糞便和農(nóng)田土壤中四環(huán)素類抗生素殘留[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報, 2008(3): 69–73.

[44] 趙文, 潘運舟, 蘭天, 等.海南商品有機肥中重金屬和抗生素含量狀況與分析[J].環(huán)境化學, 2017, 36(2): 408– 419.

[45] 陳昦, 董元華, 王輝, 等.江蘇省畜禽糞便中磺胺類藥物殘留特征[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報, 2008(1): 38–53.

[46] 張余莽, 周海軍, 張景野, 等. 生物有機肥的研究進展[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學, 2010, 35(3): 37–40.

[47] 于曉章, 樂東明, 任燕飛.鄰苯二甲酸酯在環(huán)境中的降解機制[J].生態(tài)科學, 2015, 34(4): 180–187.

[48] 楊志浩, 吳鵬, 吳梅林, 等.多溴聯(lián)苯醚的微生物降解研究進展[J].生態(tài)科學, 2014, 33(6): 1224–1230.

[49] 劉微. 小麥—玉米兩熟制下土壤硝態(tài)氮運移淋失規(guī)律及灌水施氮量推薦[D]. 保定: 河北農(nóng)業(yè)大學, 2005.

[50] 徐云連, 馬友華, 吳蔚君等．農(nóng)田中有機肥氮磷流失的研究[J]. 中國農(nóng)學通報, 2017, 33(14): 75–80.

[51] 王濤, 張維理, 張懷志. 滇池流域人工模擬降雨條件下農(nóng)田施用有機肥對磷素流失的影響[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報, 2008(6): 1092–1097.

[52] ZHU Jing , LI Min , MICK W. Phosphorus activators contribute to legacy phosphorus availability in agricultural soils: A review[J]. Science of The Total Environment, 2018, 612: 522–537.

[53] 楊林章, 王德建, 夏立忠. 太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染特征及控制途徑[J]. 中國水利, 2004(20): 29–30.

[54] 田小明, 李俊華, 王成, 等.連續(xù)3年施用生物有機肥對土壤養(yǎng)分、微生物生物量及酶活性的影響[J].土壤, 2014, 46 (3) : 481–488.

[55] 馬良, 邱寒峰, 張曉萍, 等. 桐鄉(xiāng)市畜禽養(yǎng)殖糞便產(chǎn)生量估算及農(nóng)田承載力分析[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學, 2017(10): 1798–1800, 1817

[56] 張艷春.種養(yǎng)結(jié)合解決畜禽養(yǎng)殖污染[J]. 湖南農(nóng)業(yè), 2017(5): 27.

[57] 武淑霞. 我國農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖業(yè)氮磷排放變化特征及其對農(nóng)業(yè)面源污染的影響[D].北京: 中國農(nóng)業(yè)科學院, 2005.

[58] 寧川川, 王建武, 蔡昆爭.有機肥對土壤肥力和土壤環(huán)境質(zhì)量的影響研究進展[J].生態(tài)環(huán)境學報, 2016, 25(1): 175–181.

[59] 劉博. 不同種類肥料及不同降雨強度對模擬農(nóng)田退水中磷元素流失特征的研究[D].成都: 西南交通大學, 2017.

[60] 劉彥伶, 李渝, 張雅蓉, 等. 長期施肥對黃壤性水稻土磷平衡及農(nóng)學閾值的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學, 2016, 49(10): 1903–1912.

[61] 王濤. 滇池流域施用有機肥農(nóng)田氮磷流失模擬研究[D].北京: 中國農(nóng)業(yè)科學院, 2007.

[62] Department for Environment, Food & Rural Affairs. Guidance oncomplying with the rules for Nitrate Vulnerable Zones in Englandfor 2013 to 2016[EB/OL]. http: //www.gov.uk/defra.

Review on potential risk of soil environment from organic fertilizer application

WU Sheng, XING Sulin, MA Fanfan, GAN Manqin, ZHANG Junsen, MA Youhua*

College of Resources and Environment, Anhui Agricultural University, Hefei,230036, China

Application of organic fertilizer is an important way to improve soil fertility. Organic fertilizer plays an important role in supplying nutrients, increasing crop yield, improving crop rhizosphere ecological environment, promoting crop nutrition quality and inhibiting pest and disease occurrence. However, there are some soil environmental risks with the application of organic fertilizers. The risk of soil environment caused by the application of organic fertilizers from the large-scale breeding sources was reviewed. The application of unfertilized organic fertilizer to farmland is prone to problems such as burning seedlings, pests and diseases, and adversely affecting cropland environment. There are heavy metals, antibiotics and hormone residues in the organic fertilizer produced by large-scale farm livestock and poultry manure with certain risk of heavy metal and organic pollutant pollution in the farmland.In addition, the unreasonable application of organic fertilizer also causes the loss of nitrogen and phosphorus in the farmland, which may raise eutrophication of the water body. By analyzing the effects of organic fertilizers on soil fertility and environmental risks, it can provide reference for the rational application of organic fertilizers in agricultural production, and achieve the purpose of fertilizing soil and improving crop yield and quality with reducing environmental risks.

organic fertilizer; soil; crop; environmental risk

10.14108/j.cnki.1008-8873.2019.02.029

X53

A

1008-8873(2019)02-219-08

2018-03-19;

2018-04-24

國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0800503)

武升(1991—), 男, 安徽蕭縣人, 碩士研究生, 主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究, E-mail: 1916684369@qq.com

馬友華, 男, 博士, 教授, 主要從事農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究, E-mail: yhma@ahau.edu.cn

武升, 邢素林, 馬凡凡,等. 有機肥施用對土壤環(huán)境潛在風險研究進展[J]. 生態(tài)科學, 2019, 38(2): 219-224.

WU Sheng, XING Sulin, MA Fanfan, et al. Review on potential risk of soil environment from organic fertilizer application[J]. Ecological Science, 2019, 38(2): 219-224.