浅谈有机肥和生物碳在重金属污染农田土壤肥力中的应用

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:陶伟
[导读] 摘要:土壤内的重金属已然威胁到国民的健康以及生态环境的安全。
        安徽省寿县农业技术推广中心  232200
        摘要:土壤内的重金属已然威胁到国民的健康以及生态环境的安全。有机肥以及生物碳备受关注。基于此,本文将详细探究有机肥和生物碳在重金属污染农田土壤肥力中的应用,以便于运用有机肥和生物碳有效地改善重金属污染的土壤,促使农民增收。
        关键词:有机肥;生物碳;重金属污染;农田土壤;肥力
        生物碳物质主要是生物质在无氧或是缺氧的状况之下,热裂解产生的一种稳定性、含碳类的高度芳香化,含有大量羧基、酚羟基以及碳基的固态物质。有机肥与化肥之间的差异是,有机肥基本上取材于生活中常见的原材料,例如,家禽牲畜的粪便、燃烧的小麦秸秆、玉米秸秆等等,对于环境、土地、水资源的影响较小。而化肥中含有大量的化学物质和成分,在种植的过程对植物施肥的同时也会影响一部分地区的环境质量和水资源、土地资源的质量。加之,有机肥和生物碳有很好地改善重金属污染农田土壤肥力。
        一、有机肥与生态碳概念
        有机肥内的有机物含量相对较高,肥力持续时间较为长久,其中富含磷元素、氮元素、钾元素等大量元素以及镁元素、锌元素、铁元素、硼元素、锰元素等微量元素,对保肥增产层面上有较强优势。生物碳通常运用农业废弃物、树木以及动物组织等生物质,在缺氧或是无氧的环境以及相对低温的状况之下,裂解碳化产生的碳燃材料,其中富含60%以上的碳元素、氮元素、氢元素、氧元素和碱性的矿物质成分,在其表面具有较多的氧官能团以及多孔结构。所以,就有较强的离子吸附性质,经常运用当成是土壤固碳剂和改良剂。二者可以有效地提升土壤肥力以及微生物的活性,从而显著提升农作物的产量改善物品的质量。与此同时,有机肥能够有效地对pH值进行调节,缓解土壤酸化的程度,运用有机质的腐殖质以及吸附作用,都能够显著地降低土壤养分流失,从而提升土壤营养元素。
        有机肥具有酶促基质,可以促使微生物不断的生长繁殖,提升土壤的灵活性,增强土壤细菌菌落的多样性。但有机肥发酵处理过程中存在的问题,在进行有机肥的存储过程中,人畜粪便在发酵中难以彻底发酵,腐熟不完全。在使用过程中会出现在使用有机肥之后出现杂草丛生,病虫害高发的现象。在农牧种养循环结构的设定上具有一定的局限性,在养殖方面对于经济效益的追求较为严重,在对禽畜的粪便发酵上重视程度不足。养殖过程中也使用了一定数量的抗生素,导致有机肥自身的金属含量超标,致使农田土壤受到重金属污染。
        生态碳能够显著地提升有机质含量、土壤pH值、土壤养分含量以及氧离子交换量,促使酸性土壤得到充分改良,对油菜以及玉米的产量有显著的提升作用。针对于重金属的污染,土壤长期地运用有机肥和生物碳可以降低土壤中重金属含量,铜金属、锌金属以及铬金属的含量,促使污染物能够向修复向植物中转移。生物碳以及有机肥能够土壤内的重金属进行修复,隶属于钝化的修复技术,并没有将重金属从土壤内剥离开,长时间运用,能够将重金属元素重新地释放出来,具有潜在危险。所以,有关技术工作人员需要积极的探究重金属土壤的治理工作。在对土壤进行修复之后,可以运用此地将进重金属的生物碳在土壤内剥离,从而保障生态环境。
        二、有机肥和生物碳在重金属污染农田土壤肥力中的应用
        (一)有机肥和生物碳对土壤pH值、有机质含量以及CEC含量的作用
        土壤pH值、有机质含量以及阳离子交换量,作为衡量土壤肥沃程度的关键性指标之一,不但直接关系到修复植物生长状况,还会对土壤内污染重金属的形态进行影响,pH值的变化可以促使土壤中的矿物、颗粒等成分表面电荷状况出现改变,进而对重金属的状态以及活性重金属含量产生影响。有机质能够直接的对土壤理化性质作用,还能够运用物理吸附亦或是化学结合的模式,对自身含量进行改变,进而对重金属的状态进行改变,从而显著地改善土壤质量。


        (二)有机肥和生物碳对土壤氮元素磷元素以及钾元素含量的作用
        土壤内的磷元素、氮元素以及磷元素的含量作为对肥力进行衡量的关键性指标之一,其中全氮元素的含量作为基础肥力的关键性指标,能够给合理施氮肥提供出有力的依据;全磷作为土壤中有效磷的关键性基础,可以补给作物的磷营养元素,作为土壤碱在肥施的指标。经过实验表明:各种作物在运用有机肥和生物碳施肥之后,土壤内的氮元素含量、磷元素含量以及钾元素含量均显著提升,施加生物碳和有机肥能够有效地改善土壤内的理化性质,从而显著地降低重金属土壤的pH值提升,CEC以及有机质的含量。
        (三)有机肥和生物碳对土壤过氧化氢酶活性以及脲酶活性的作用
        土壤的酶活性可以较好地反映出土壤内各种生物化学过程方向和强度、土壤的比例状况、理化性质以及农业措施,与上述具有较为密切的关联,作为土壤自净化能力和肥力的关键性评价指标之一。经过实验后发现运用有机肥和生物碳对重金属土壤进行使用后,土壤内的脲酶活性以及过氧化氢酶活性均显著提升。
        三、推广措施
        生物碳、有机肥对于环境、土地、水资源的影响较小,能够对重金属土壤进行修复,也能够保证在种植和施肥的实践过程中对于种植的农作物没有损害,进而能够保障在食用农作物的过程中人们受到的伤害较小。进而政府和基层部门应当开展有机肥的宣传和实用技术指导,大力推广有机肥的使用,进行乡镇区域中的实施推进,提升耕地自身能力。但是,由于机械施肥与生物碳、有机肥使用之间未能形成良好的协调配合机制,应当进行相关设备的研发和使用,引进具有科技化的有机肥存储机制,以及施肥设备(自动化翻抛机、搅拌机、筛分机等系列设备),给予农业生产科技化的转变和提升,实行有机肥的良好加工和使用,实现畜禽粪便无害化处理与综合利用。更需要对生物碳以及有机肥,对重金属土壤的修复能力进行宣传,促使农民可以多多运用两种物质,从而显著改善生态环境提升作物产量。
        结束语:
        综上,随着人们生活水平的不断提升,对生态环境更为重视,更重视蔬菜水果等的食品安全问题,并且采取了一系列的保鲜、绿色、净化等形式的蔬菜水果处理措施。然而,一味追求后期的“弥补性”整合措施是难以有效避免蔬菜水果上的农药、化肥的残留现象的,应当从源头抓起,将食品种植过程中的污染和影响降到最低。运用有机肥和生物碳对重金属污染农田土壤肥力进行改善具有较优效果,可以促使土壤中的酶活性显著提升保证种植物的安全、无污染性,还能够显著提升产量。
        参考文献:
        [1]邹春野,董建军,韩啸,卢凌霄. 有机肥与生物碳对重金属污染农田土壤肥力的影响[J]. 新农业,2020,(21):12.
        [2]王琪,张永波,贾亚敏,李爱民,王建武,杨永亮,张利明. 有机肥和生物碳对重金属污染农田土壤肥力的影响[J]. 江苏农业科学,2020,48(01):263-267.
        [3]陈彦芳,曹柳,马建华,刘超,李双纳. 土壤重金属复合污染钝化修复对酶活性的影响[J]. 河南大学学报(自然科学版),2020,50(01):1-10.
        [4]郜雅静,李建华,靳东升,卢晋晶,籍晟煜,张云龙,郜春花. 耐铅菌与生物碳、有机肥配施对铅污染土壤的修复效果[J]. 山西农业科学,2019,47(11):1988-1994.
        [5]徐艳,王曙光,李娟. 生物碳对矿区重金属污染土壤养分影响及修复效果[J]. 西部大开发(土地开发工程研究),2019,4(11):33-37+53.
        [6]王琪. 不同土壤处理对金矿区农田重金属污染植物修复效果影响研究[D].太原理工大学,2019.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: