长期施用化肥和有机肥对稻田土壤重金属及其有效性的影响

为研究长期施肥下红壤稻田土壤重金属累积及有效态分布特征，探讨其主要影响因子，选择持续了35年的长期定位试验的不施肥（CK）、磷钾化肥（PK）、氮磷钾化肥（NPK）和不同比例有机肥化肥配施（M1NPK、M2NPK和M3NPK）等6个处理，分析了土壤化学指标、重金属全量（THM）和有效态的分布特征，以及重金属有效态含量与化学指标和全量之间的关系.结果表明，长期施肥改变了土壤化学性质，与CK处理相比，PK处理显著提高了土壤速效磷（AP）和速效钾（AK）含量，NPK处理显著提高了土壤有机质（SOM）、阳离子交换量（CEC）、AP和AK含量，有机肥处理（M1NPK、M2NPK和M3NPK）则大幅提高了SOM、CEC、AP、AK和硝态氮（NO₃^--N）含量；化肥处理（PK和NPK）土壤重金属全量总体上变化不大，有机肥处理土壤Cu、Zn和Cd的全量显著提高；化肥处理显著提高了土壤有效态Cr和As含量，有机肥处理显著提高了土壤有效态Cu、Zn、Cr、Cd、As和Fe的含量；土壤有效态Cu、Zn、Cr、Cd、As、Fe与SOM、CEC、AP、NO₃^--N含量之间呈显著正相关，另外有效态Zn和Cd还与土壤pH呈显著正相关，而有效态Pb与土壤pH、SOM、CEC和NO₃^--N含量之间呈显著负相关；土壤Cu、Zn和Cd有效态含量与全量之间显著正相关，而Cr、Fe有效态含量与全量之间显著负相关；冗余分析发现，SOM和pH分别解释了重金属全量方差变异的80.7%和5.5%，土壤CEC、AP和pH分别解释了重金属有效态方差变异的81.1%、4.9%和3.3%，达到显著水平；进一步通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析，发现THM、CEC和AP对土壤重金属有效态影响的路径系数分别为0.459、0.417和0.293，达到显著水平.长期施用猪粪等有机肥显著改善了土壤化学性质，并影响了土壤重金属有效性，其中土壤CEC和AP可能起到了关键的调控作用.

Effects of Long-Term Application of Chemical Fertilizers and Organic Fertilizers on Heavy Metals and Their Availability in Reddish Paddy Soil