当前的世界环境

介绍

由于无机肥料的高成本，小型农民现在施用动物粪便，污水污泥和市政垃圾来改善土壤肥力。用国内垃圾和动物粪便修正农业土壤和动物粪便提供了植物养分和有机物质的富含土壤的廉价方法。然而，这可能导致土壤中重金属水平和可能的富营养化风险。虽然这些重金属中的一些对植物和动物有用时，当它们存在于痕量水平或以所需的比例中时，但它们可以在大量积累时可能是危险的（Tuzen，2003）。孩子们等.，(2007)报道了土壤中的金属行为和植物吸收依赖于金属的性质、土壤理化性质和植物种类。土壤要发挥其在农业生产中的作用，并作为众多有益微生物的栖息地，必须将重金属积累最小化到对农业生态系统不有害的水平。因此，如果重金属在农业土壤中长期积累超过耐受水平，可能会造成严重的(生态)问题。

土壤是重金属的长期蓄水池，其中一些重金属的停留时间很长，这取决于元素和土壤特性(Alloway, 1995)。农业土壤中重金属的输入往往来自施用无机肥料。向农业土壤输入重金属的其他主要来源包括大气沉积、污水污泥、农用化学品、牲畜粪便、灌溉用水、工业废料和堆肥(Nicholson)等,1999;阿洛韦,1995;周等。，2005）。

据报道，经过废弃处理的土壤有机质含量高，影响土壤颗粒的聚集程度，降低了土壤的容重，增加了土壤的孔隙度(Anikwe和Nwobodo, 2002)。在土壤上持续施用动物粪便和城市垃圾可能会增加土壤中重金属的浓度(Conway and Pretly, 1991;Anikwe和Nwobodo, 2002)。因此，大规模使用这些二级原料肥料应谨慎处理。

利用牲畜和家禽粪便进行密集农业的环境安全性现在吸引了极大的关注，因为粪便通常含有高浓度的重金属和有机污染物。孩子们等。（2007）报道，衍生自废物生物质的金属通常是有机束缚，植物摄取的较少可用于商业肥料中的移动含盐杂质。另一方面，康威和预用（1991）争辩说，家禽和猪粪便的土壤在高率上持续施加重金属，从而危及土壤的良好功能，污染作物和造成人类健康风险。在同一个静脉，苍筒等。（2004）建议强烈调控大部分衍生自生物废物的有机肥料的应用，以防止耕地的植物不含重金属富含富含生物富含金属富集。在农业生态系统中对重金属的监测非常重要，因为金属不仅生成生物累积，而且从一个营养水平到另一个营养水平也是生物染色的。本研究的目的是评估耕地修正与动物粪便对土壤理化性质和重金属含量的短期效果。

材料和方法

研究区

该研究区位于尼日利亚梅杜特省迈克尔·冈帕拉大学迈克尔大学。它是大学农田的一部分，其中动物粪便改善土壤肥力。Umudike在尼日利亚阿比亚首都乌吉岛东南大约10公里，位于05°和05°25°25°25°（05°之间）和纵向07之间^O.和07年05本部。

样品采集

采样区域分为五个站。从每个站中的三个采样位点随机收集三种土壤样品，并将其放在一起以获得复合样品。使用土壤螺旋钻，在约0-15厘米和15-30厘米的深度下进行土壤样品。将土壤风干，研磨并筛选通过2mm筛，并转移到聚乙烯瓶中直至分析。

表1：修正土壤的物理化学性质 点击这里查看表格

土壤分析

所有测定均在代表性土壤样品（<2mm级分）三份。通过液压分析法（Bouycos，1951; 1962）分析了每种土壤的样品进行粒度（砂，淤泥和粘土）。在h中测量土壤pH₂O使用1:1的土壤:水比(Black, 1965)。有机物的分析采用重铬酸盐氧化法（伴游和黑色那1934年）。用1M醋酸铵（杰克逊，1958）萃取可更换阳离子。通过火焰测光测定提取物中的钾和钠，同时通过原子吸收分光光度法（AAS，散装科学原子吸收/发射分光光度计200a）测定Ca和Mg。可用的P使用钼蓝方法进行比例测定（Murphy Ands Riley，1962）。如麦克莱恩（1965年）所述滴定估计可交换酸度。

对于重金属分析，将土壤样品（0.5g）置于100ml烧杯中并用10ml浓HCl消化：HNO_3.（3：1）混合物。将残余物冷却，用去离子水稀释至30ml并过滤。通过原子吸收分光光度法测定制备样品中的重金属浓度。

结果与讨论

土壤理化特性

土壤样品的一些选定的物理化学性质呈现在表1中。土壤主要是砂质壤土，粘土和淤泥含量分别为6.00至11.9％和2.89至13.91％。结果表明，土壤的砂馏分略微下降，在图1,2和5的土壤深度略微下降，而逆转是图3和4的情况。土壤的含有含有动物粪便的含有适当的含水，因为高渗透性土壤将允许大量的渗滤液穿过土壤，从而制造庄稼容易吸收营养素。

各样地表层有机碳(OC)和有机质(OM)含量均较高。各样地上层OM含量较高可能与施用动物粪便有关。用污水污泥改良农业土壤后发现土壤OM含量增加(de las Heras等。，2005）。孩子们等.，(2007)和Anikwe和Nwobodo(2002)也报道了长期施用生物固体对农业土壤OM的显著增加。Enweozor等。（1988）分类土壤含量<2.0％低;2.1- 3.0％作为培养基和> 3.1高。在此分类之后，调查的农业土壤中的修订农业土壤在除图3中的上层中有高OM。有机物作为植物生长和发展的基本和非必需的矿物质元素的储层。因此，随着对土壤肥力的增加可能导致土壤肥力增加。高OM含量倾向于通过防止由于OM的矿化期间的可交换阳离子的过度pH变化来缓冲土壤（Anikwe和Nwobodo，2002）。

表2：修正土壤中重金属的水平（mg / kg） 点击这里查看表格

水中的水pH值范围从5.16到7.19。修正的土壤pH比对照土壤样品（表1）较高。动物粪便应用增加了土壤pH，因此导致可交换酸度的降低（表1）。通过植物粪物的应用，可交换的酸度从平均值减少2.25至1.77。几项研究表明，生物溶胶等动物粪肥和堆肥堆积的应用增加了土壤pH值得明显（Hue和Amien，1989; Anikwe和Nwobodo，2002; Ano和Ubochi，2007; Kidd等。，2007）。根据Isirimah等。（2003）大多数植物和土壤微生物在6至7.5之间的pH的土壤中最佳地茁壮成长。动物粪便修正土壤中的pH增加可能是酸性热带土壤中的阳性生产力指标，其中低pH限制营养素的吸收（Anikwe和Nwobodo，2002）。

在植物粪肥短期土地应用后，土壤有机物质，可交换碱和可用磷的显着增加。因此，如果施加了很长时间的动物粪便，这些参数将巨大增加。

重金属浓度

与未加工（对照）土壤相比，修正的土壤中重金属浓度较高（表2）。锌是最丰富的金属测定，平均浓度为112.34±45.02 mgt / kg（范围：65.78至159.02 mg / kg）。图4和5具有最高水平的Zn，其次是图1，而图2在Zn浓度中排名第一。已知锌作为营养补充剂将其添加到动物饲料中。也许这可能会考虑本研究中记录的高水平Zn。

铜的浓度范围为5.03 ~ 9.74 mg/kg，平均值为7.08 mg/kg。铬含量排名第二(平均值为16.96 mg/kg)。图5最高浓度为26.33 mg/kg，图1最低浓度为10.71 mg/kg。土壤样品中镉含量最低，平均浓度为2.16 mg/kg。镉是一种营养不良的有毒元素，不能添加到动物饲料中。因此，不能说它已经从饲料转移到动物粪便，然后转移到土壤。镍的浓度范围为4.71 ~ 9.00 mg/kg。镍是另一种在动物饲料中通常不需要的元素。样地3和4的镍含量最高，为9.00 mg/ kg。铅是3^rd.土壤样品中最丰富的金属，用平均浓度为14.9mg / kg。在图4中，土壤铅浓度最高，然后是图3，而PLOT1的浓度最低为12.76mg / kg。

除Ni外，所有金属的正相关（R为0.0232至0.9896）（表3）。然而，Pb是唯一与Ni（0.8752）以及其他金属正相关的金属。相关系数显示土壤中金属之间的相互作用水平。

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