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近年来,土壤酸化引起的问题越来越受到人们的重视,针对改良酸性土壤的改良剂产品也层出不穷。本研究选择炼钢企业产生的钢渣作为酸性土壤改良剂,研究不同轮作制度下钢渣用量对酸性棕壤的改良效果,以及连续施用钢渣对土壤和食品安全性影响。本研究主要内容包括: ⑴施用钢渣对连续2年小麦-水稻轮作的改良效果.与对照相比,钢渣施用可以显著增加小麦产量,但连续施用对水稻没有增产效果。与当季对照相比,施用钢渣后,第一季小麦增产215.81%~504.65%,第三季小麦增产22.69%~37.78%,第四季水稻产量下降4.96%~19.28%。钢渣施用能提高成熟期小麦地上部生物量,第一季施用钢渣处理的小麦地上部生物量比对照增加238.41%~325.00%,但钢渣施用量为2g/kg时生物量最高;第三季施用钢渣的小麦地上部生物量比对照增加17.76%~40.24%。钢渣施用降低了水稻成熟期地上部生物量,第二季施用钢渣的水稻地上部生物量比对照下降2.29%~22.24%;第四季施用钢渣的水稻地上部生物量比对照下降5.22%~24.22%。施用钢渣后,水稻分蘖数比对照少。钢渣施用显著提升了小麦水稻轮作土壤pH。与当季对照相比,第一季种植小麦后土壤pH上升0.17~1.00,第二季种植水稻后土壤pH上升0.36~2.21,第三季种植小麦后土壤pH上升0.56~2.68,第四季种植水稻后土壤pH上升0.80~2.41。从第三季开始,连续施用钢渣处理的土壤有机质含量相对对照逐渐下降。钢渣施用降低了小麦土壤碱解氮,施用对水稻土壤碱解氮含量影响不大。与当季对照相比,钢渣施用量为3g/kg时,四次轮作的土壤速效磷含量显著增加。施用钢渣降低了土壤速效钾含量。钢渣施用增加了土壤交换性钙、交换性镁和有效硅的含量,且钢渣用量越多,其含量越高。 ⑵施用钢渣对油菜-玉米-油菜轮作的改良效果。钢渣施用可以显著增加油菜产量和成熟期地上部生物量。与当季对照相比,第一季油菜增产10.34%~357.47%,第三季油菜增产55.62%~90.73%。钢渣施用能提升成熟期油菜和玉米地上部生物量,与当季对照相比,第一季油菜地上部生物量增加54.83%~171.80%,第二季玉米地上部生物量增加16.14%~22.43%,第三季油菜地上部生物量增加18.54%~42.34%。钢渣施用显著提升了油菜玉米轮作土壤pH值。与当季对照相比,第一季种植油菜后土壤pH上升0.10~1.12,第二季种植玉米后土壤pH上升0.17~2.02,第三季种植油菜后土壤pH上升0.31~2.68。施用钢渣对油菜-玉米-油菜轮作土壤有机质影响不大。钢渣施用降低了土壤碱解氮含量,钢渣施用量超过1g/kg时,三次轮作土壤碱解氮含量均显著低于对照。与对照相比,钢渣施用为3g/kg显著增加三次轮作土壤速效磷。钢渣施用降低了土壤速效钾含量。钢渣施用增加了土壤交换性钙、交换性镁和有效硅的含量。 ⑶连续施用钢渣对土壤和食品安全性的影响。钢渣多次施用后,土壤全铬、全镉、全砷含量均在土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)许可范围内,施用钢渣后土壤全铬、全镉、全砷含量也没有显著增加。籽粒中铬含量均低于0.7mg/kg,籽粒中没有检测到镉和砷。钢渣施用后,两季水稻茎叶中Fe、Mn的含量比对照低。