【摘 要】
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沼肥含有丰富的N、P、K等营养成分和微量元素,是一种养分全面的有机肥,可以一定程度上代替化肥,实现化肥的减量增效,对提高农产品的产量、质量和改良土壤理化性状都有积极作用。随着沼肥的还田利用,不科学合理施用沼肥造成土壤和农作物的重金属、抗生素等污染问题也日益加重。为减少外界环境因素的影响,本研究以温室大棚作为试验场地,选取番茄为栽种对象,施用170kg·ha-1等氮含量的沼肥和化肥,共设置沼肥处理:
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沼肥含有丰富的N、P、K等营养成分和微量元素,是一种养分全面的有机肥,可以一定程度上代替化肥,实现化肥的减量增效,对提高农产品的产量、质量和改良土壤理化性状都有积极作用。随着沼肥的还田利用,不科学合理施用沼肥造成土壤和农作物的重金属、抗生素等污染问题也日益加重。为减少外界环境因素的影响,本研究以温室大棚作为试验场地,选取番茄为栽种对象,施用170kg·ha-1等氮含量的沼肥和化肥,共设置沼肥处理:BF1（种植番茄）、BF2（不种番茄）,化肥处理:CF1（种植番茄）、CF2（不种番茄）,和不施肥处理CK（种植番茄）5个试验组。通过连续三年对比研究各试验处理番茄植株生长、果实产量、品质和重金属含量,以及土壤理化性质、重金属、抗生素等含量的变化,并对土壤重金属污染、潜在生态危害和番茄摄入健康风险进行评价,估算土壤重金属最大承载年限,以期为沼肥的长期安全施用提供相应理论依据,得出以下结论:（1）在本研究中,连续三年施用170kg·ha-1氮含量沼肥处理在促进番茄植株生长、提升果实产量、改善果实品质方面均好于施用化肥处理和不施肥处理。番茄的连作会影响番茄生长,造成番茄减产和品质下降,而施用沼肥可以减缓这一下降趋势。番茄植株茎秆和果实对不同重金属元素的吸收作用不同,植株茎秆中检测出了重金属元素Cu、Zn、Cd、As、Hg,果实中只检测出了重金属元素Cu、Zn、Cd,果实中的重金属含量低于植株茎秆。沼肥处理番茄果实中Cu和Zn含量高于化肥处理和不施肥处理,Cd含量低于化肥处理和不施肥处理,在三年试验中沼肥处理番茄果实Cu含量上升4.54%,Zn和Cd含量分别下降8.01%和36.11%。所有试验处理番茄果实中重金属含量均未超过《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB2762-2017）的限量指标。（2）在本研究三年试验中,土壤p H初始值为7.72,各试验处理土壤p H值均呈现连年下降趋势,三年共降低了2.94%～5.53%,施用沼肥处理土壤p H下降趋势较缓。沼肥处理土壤有机质含量连年增加,第三年含量比初始含量增加了7.17%～8.84%,化肥处理和不施肥处理土壤有机质含量连年降低。连续三年施用沼肥和化肥可以显著提高土壤中全氮含量。三年试验后沼肥处理土壤Cu、Zn、As、Hg含量较初始值分别上升了12.91%～19.64%、10.77%～17.08%、9.28%～10.07%和4.93%～7.04%,Cd含量略微下降,土壤存在部分重金属的累积现象。所有试验处理土壤中重金属含量均低于《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）中的农用地土壤污染风险筛选值。所有试验处理土壤中均未检测出抗生素（四环素、土霉素和金霉素）。（3）所有试验处理土壤重金属单项污染指数均小于1,内梅罗综合指数均小于0.7,说明施用当前氮含量浓度的沼肥和化肥对土壤重金属的污染程度很低,是较为安全的;所有试验处理土壤重金属单项污染环境风险指数均＜40,重金属多元素环境风险综合指数RI均小于150,说明当前土壤重金属的潜在生态风险程度为轻微;在当前170kg·ha-1氮含量施用沼肥和种植条件下,种植番茄的土壤对Cu、Zn和As的最高承载年限分别是35a、45a和73a,未种植番茄的土壤对Cu、Zn和As的最高承载年限分别是22a、27a和67a;所有试验处理番茄的重金属摄入健康风险指数成人和儿童均小于1,说明食用当前条件下种植的番茄引起成人和儿童的健康风险很低。
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