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1樣品的采集、處理與分析

1•1樣品的采集和處理

根據(jù)5個(gè)郊區(qū)農(nóng)業(yè)土壤的面積和分布,確定采樣點(diǎn)的數(shù)量和分布,共采集120個(gè)表層(0—20cm)土壤樣品。采用多點(diǎn)采樣混合法,即在一定面積(3334~6670m2)土壤中采集3~5個(gè)點(diǎn)的土壤形成1個(gè)土壤混合樣。土壤樣品用聚乙烯薄膜袋包緊,于實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干,磨碎,分別過(guò)孔徑1•00mm(18目)、0•25mm(60目)和0•149mm(100目)篩,貯于聚乙烯薄膜袋中,以備分析用。利用EXCEL軟件和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)。根據(jù)分析結(jié)果,數(shù)據(jù)有效的土樣共有119個(gè),其中海珠區(qū)14個(gè)、天河區(qū)6個(gè)、黃埔區(qū)8個(gè)、芳村區(qū)7個(gè),白云區(qū)84個(gè)。

1•2土壤理化性質(zhì)和重金屬含量測(cè)定

土壤pH值、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤陽(yáng)離子交換量和土壤機(jī)械組成的測(cè)定方法參見(jiàn)文獻(xiàn)[10],土壤Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg的全量和有效態(tài)含量的測(cè)定方法參見(jiàn)文獻(xiàn)[11]。

2結(jié)果與分析

2•1土壤的理化性質(zhì)

2•1•1土壤機(jī)械組成

按美國(guó)土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)[12]對(duì)廣州郊區(qū)農(nóng)業(yè)土壤進(jìn)行分類。對(duì)土壤樣品的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,廣州郊區(qū)農(nóng)業(yè)土壤以壤土為主,占樣品總數(shù)的70.5%。

2•1•2土壤pH值

樣品測(cè)定結(jié)果表明,廣州郊區(qū)土壤以酸性土為主,土壤pH值平均為5.93。其中pH<3.5的土壤樣品數(shù)為0,pH3.5~4.5的土壤占6.8%,pH4.5~5.5的土壤占32.2%,pH5.5~6.5的土壤占39•0%,pH6.5~7.5的土壤占16.9%,pH>7.5的土壤僅占5.1%。廣州郊區(qū)土壤pH值最高的是海珠區(qū),為6.36,其后依次為黃埔區(qū)、天河區(qū)、白云區(qū)和芳村區(qū)。

2•1•3土壤有機(jī)質(zhì)

根據(jù)對(duì)土壤耕層樣品的分析,廣州郊區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量平均為31•7g•kg-1,海珠區(qū)、黃埔區(qū)、芳村區(qū)、天河區(qū)、白云區(qū)有機(jī)質(zhì)含量依次為53•7,35•2,29•2,25•4和21•3g•kg-1,各郊區(qū)土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量分級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。其中有機(jī)質(zhì)含量>30g•kg-1的樣品占樣品總數(shù)的47.4%;20~30g•kg-1的占23.7%;10~20g•kg-1的占28.9%，<10g•kg-1的土壤樣品數(shù)為0。可見(jiàn)多數(shù)樣品有機(jī)質(zhì)含量>20g•kg-1(占樣品總數(shù)的71.1%)?？傮w來(lái)看,廣州郊區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量屬中上水平。這主要是因?yàn)閺V州郊區(qū)大多數(shù)土壤的成土母質(zhì)為三角洲沉積物,墾殖前為生長(zhǎng)繁茂的生物群落,墾殖后多為水田,土壤較長(zhǎng)時(shí)間處于還原狀態(tài)有利于土壤有機(jī)質(zhì)的累積,良好的輪作制度和合理的施肥,也利于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

2•1•4土壤陽(yáng)離子交換量

廣州郊區(qū)耕層土壤陽(yáng)離子交換量平均為9.96cmol•kg-1。總體上看,廣州郊區(qū)土壤陽(yáng)離子交換量不高,各區(qū)之間變幅較大。天河區(qū)耕層土壤陽(yáng)離子交換量最低,為6.16cmol•kg-1,白云區(qū)、黃埔區(qū)、芳村區(qū)、海珠區(qū)陽(yáng)離子交換量依次為6•99,9•57,12•36和15•37cmol•kg-1。交換量低于10cmol•kg-1的樣品占樣品總數(shù)的63.2%,多為保肥力弱的土壤。

2•2重金屬在不同類型土壤中的分布

8種重金屬元素在菜園土、水稻土和赤紅壤(“中國(guó)土壤發(fā)生分類”中沒(méi)有菜園土,以定量化為特點(diǎn)的“中國(guó)土壤系統(tǒng)分類”稱菜園土為肥熟人為土,水稻土為水耕人為土,赤紅壤為濕潤(rùn)富鐵土[13]。為表述方便,本文仍按菜園土、水稻土和赤紅壤來(lái)表述)中的含量。由表4可知,3種土壤Cu、Zn、Ni、As、Hg全量的大小排序均為菜園土>水稻土>赤紅壤,Pb和Cd全量的大小排序?yàn)椴藞@土>赤紅壤>水稻土,Cr全量的大小排序?yàn)樗就?gt;赤紅壤>菜園土。8種重金屬元素在3種土壤中的有效態(tài)含量。3種土壤中Cu、Pb、Zn、Ni、Cd、As、Hg有效態(tài)含量大小順序是菜園土>水稻土>赤紅壤,Cr有效態(tài)含量大小順序?yàn)樗就?gt;菜園土>赤紅壤。8種重金屬元素中有效態(tài)含量占全量比率最高的是Cd,最低的是Hg。上述結(jié)果表明,種植蔬菜時(shí)間較長(zhǎng)的菜園土重金屬含量比較高,這和菜園土長(zhǎng)期施用污泥、化肥及其他固體廢物肥料、噴灑農(nóng)藥以及污水灌溉有很大關(guān)系。

2•3土壤重金屬與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系

2•3•1重金屬元素全量與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系

土壤重金屬元素全量與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)系數(shù)矩陣。分析結(jié)果表明,土壤中Cu與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān),Ni和Cd分別與有機(jī)質(zhì)含量呈顯著正相關(guān),其他5種元素與有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)性不顯著;土壤pH值和陽(yáng)離子交換量與8種元素的相關(guān)性都不顯著;土壤中Cr與粘粒含量呈極顯著正相關(guān),Pb、Zn、Ni、Cd和As與粘粒含量呈顯著正相關(guān),而Cu和Hg與粘粒含量的相關(guān)性不顯著。

2•3•2重金屬有效態(tài)含量與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系

土壤重金屬元素有效態(tài)含量與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)系數(shù)矩陣。分析結(jié)果表明,與有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)的元素有Cu、Zn、Ni、Cd、As;與pH值呈極顯著正相關(guān)的只有As;與陽(yáng)離子交換量呈極顯著正相關(guān)的元素有As,顯著正相關(guān)的有Zn;粘粒含量與Cr呈顯著正相關(guān),與Cd呈極顯著正相關(guān),與As呈極顯著負(fù)相關(guān);其余元素有效態(tài)含量與土壤理化性質(zhì)間的關(guān)系不顯著。