长期施用磷肥对农田土壤氟累积与小麦氟吸收的影响及阻控措施

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氟对人体具有双阈值效应,过量的氟影响人体健康。饮食是氟进入人体的主要渠道,作物过量氟累积对人体有危害。本文基于关中地区小麦—玉米轮作体系下的长期定位试验,通过比较连续30年休闲(FL)、不施肥(CK)、施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施氮磷钾肥(NPK)、秸秆还田(SNPK)及施用有机肥(MNPK)等7个处理,研究长期施用磷肥对土壤氟累积与小麦氟吸收的影响以及秸秆还田与施用有机肥对土壤氟累积与小麦氟吸收的阻控效果,明确长期施用磷肥耕层农田土壤氟累积和剖面(0~100 cm)变化特征,了解小麦各生育期器官氟累积变化状况,以及秸秆还田和施用有机肥对施磷土壤和小麦氟的阻控效果。主要结论如下:(1)长期施用磷肥显著提高了耕层土壤氟含量,相对于未施磷肥处理全氟含量提高了20.48%~26.79%,水溶态氟含量提高了1.37~2.82倍,可交换态氟含量提高了0.82~1.48倍,均表现为0~10 cm土层含量高于10~20 cm土层。全氟含量在0~40 cm土层受施用磷肥的影响较大,下层主要受自然因素影响;水溶态氟含量耕层较高,后沿剖面逐层递减;可交换态氟含量耕层降幅较大,随后沿剖面逐层递减。地下水氟含量受施用磷肥影响的可能性较小。(2)小麦各生育期氟含量表现为根>叶>茎,氟主要在根部富集,加上各器官的截留,向籽粒中的转运量较小。施用磷肥处理由于植株生物量较大所引起的稀释作用,使小麦植株中氟的浓度降低,但累积量均显著高于未施磷肥处理,其中,籽粒中的氟累积量超过不施磷肥处理的4~8倍。(3)秸秆还田和施用有机肥处理下耕层土壤全氟显著降低了5.93%和4.29%,水溶态氟含量显著下降2.95%和59.53%。秸秆还田和施用有机肥均有效减小了深层土壤全氟含量;有机肥显著降低了施磷土壤剖面水溶态氟含量,而秸秆还田效果不明显。秸秆还田和施用有机肥处理下籽粒氟含量相比施用氮磷钾化肥处理分别减小了9.80%和3.92%,改善了籽粒对氟的吸收富集。总的来说,长期施用磷肥可导致耕层土壤全氟、水溶态与交换态氟含量大幅提升,但对40~60 cm以下土层影响较小;施用有机肥可显著降低耕层土壤水溶态氟含量。小麦对氟的吸收累积主要在根部,长期施用磷肥并没有引起小麦籽粒氟含量超标,但秸秆还田和施用有机肥可减少小麦对氟的吸收。
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