治理式休耕显著降低“长株潭”稻田土壤有效镉含量

昵称37581541 2020-08-13

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治理式休耕对“长株潭”镉污染稻田土壤理化特性及镉含量的影响

谷雨¹，蒋平²，李明德^1*，吴海勇¹，唐珍琦²，周峻宇¹，李志明²，刘琼峰¹

1.湖南省土壤肥料研究所

2.湖南省土壤肥料工作站

作者简介：谷雨(1986—)，女，湖南长沙人，硕士，助理研究员，从事土壤资源利用和农业生态环境研究。

摘要：为探索治理式休耕对镉污染稻田的治理效果，在湖南“长株潭”镉污染稻田区域设置29个监测点，探讨对照（正常耕种）、一般式休耕和治理式休耕对土壤理化性质、土壤养分状况、全镉及有效态镉含量的影响。结果表明：治理式休耕较不休耕对照显著降低了土壤有效镉含量20.96%，而不休耕对照和一般休耕处理间差异不显著。治理式休耕较不休耕对照显著提高了土壤pH值0.31个单位，并显著提高土壤交换性钙含量15.34%；治理式休耕还分别提高了土壤有机质、有效硫和有效硅含量15.45%、15.28%和10.44%。研究表明，治理式休耕可以有效治理酸性稻田镉污染，并显著改善土壤酸化、调节土壤肥力，达到改土培肥的效果。

原文节选

休耕作为一种使耕地休养生息的耕作制度，可以有效调节土壤理化性质、改善土壤肥力。研究表明在稻田休耕期间，通过对耕地进行合理的养护和治理，可有效调节土壤酸碱度和土壤物理特性，达到土壤保水保肥的效果。但治理式休耕对污染稻田土壤镉含量及其生物有效性的影响，以及治理式休耕的治理机制和作用规律尚不明晰。

本研究选取湖南省“长株潭”地区镉污染的农田作为研究对象，在宁乡市、攸县、醴陵市、湘潭县、湘乡市布设29个监测点，设置对照（正常耕种）、一般式休耕（仅休耕处理）和治理式休耕（休耕治理措施）三组处理，通过土壤取样分析研究三种处理对土壤理化性质、土壤全镉含量及土壤有效态镉含量的影响。

试验始于2018年，于3月春耕前设置监测点，各监测点面积不低于1000 m²，将各监测点平均划分成3个小区，分别为：

（1）对照处理：按当地习惯种植双季稻，并按当地习惯进行常规管理；

（2）一般式休耕处理：无治理措施休耕；

（3）治理式休耕处理：休耕施石灰春季深翻耕淹水管理旋耕种植绿肥，即春季在绿肥翻压时施石灰750~1125 kg·hm^-2并进行深翻耕，5—9月进行淹水管理，秋冬季旋耕后种植绿肥。

于晚稻收割后，按“S”取样法，采集各监测点的混合土壤样品，测定各指标。

1 治理式休耕对土壤总镉和有效态镉含量的影响

三个处理的土壤总镉含量无显著差异，而治理式休耕处理的土壤有效态镉含量显著低于不休耕对照处理（图1）。

图1 土壤全镉及有效态镉含量

2 治理式休耕对耕层土壤容重、pH和CEC的影响

不休耕对照、一般式休耕和治理式休耕处理的土壤容重和CEC均值无显著差异，而治理式休耕处理的土壤pH均值显著大于不休耕对照，对土壤酸化有改善作用。尽管三个处理的土壤容重均值无显著差异，但土壤容重的中值表现为治理式休耕＞一般式休耕＞对照的趋势，这表明一般式休耕和治理式休耕都有利于降低土壤容重，改善土壤保水蓄肥能力（图2）。