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1.
秸秆和猪粪的施用对土壤镉有效性的影响和机理研究 总被引：9，自引：1，他引：8
用盆栽试验研究作物秸秆和腐熟猪粪对土壤镉（Cd）有效性的影响及机理。结果表明,施用秸秆促进油麦菜对Cd的吸收,而施用猪粪降低油麦菜对Cd的吸收,这主要是由于秸秆显著地增加了交换态Cd含量,而猪粪则显著降低交换态Cd含量。秸秆或猪粪对交换态Cd含量的影响则主要与土壤胡敏酸（HA）和富里酸（FA）的变化有关。施用秸秆对土壤中FA增加幅度大于对HA的增加幅度,即HA/FA比值降低。而施用猪粪则增加了HA/FA比值。相关分析表明,施用秸秆和猪粪情况下土壤HA/FA与交换态Cd含量之间呈显著负相关关系（P＜0.05）。结果还表明,秸秆和猪粪对土壤交换态Cd含量的影响还与其对腐殖酸芳构化程度的影响有关,添加猪粪比添加秸秆的土壤腐殖酸芳构化程度大。因此,有机物质对土壤Cd有效性的影响与土壤有机质组成的变化密切相关。 相似文献
2.
《农业工程学报》2018,(Z1)
由于饲料添加剂的使用,畜禽粪便中重金属含量增加。因此,为降低厌氧发酵过程中的重金属污染风险,该文以猪粪和玉米秸秆混合为发酵原料,重金属Cd为研究对象,通过添加2.5%的海泡石作为钝化剂,在35℃的条件下进行为期60 d的发酵。利用H_2O、KCl、Na_4P_2O_7、Na OH、HNO_3分级提取法对有机碳含量和重金属Cd在有机质中的分布变化情况进行分析,结果表明:随着发酵的进行,沼渣中有机质含量呈现前中期迅速降低,后期缓慢降低的趋势,且添加钝化剂后沼渣中有机质含量降低;总可提取态有机碳在10%～20%之间,发酵过程中胡敏酸(humicacid,HA)所占比例明显增加,富里酸(fulvicacid,FA)所占比例明显降低,HA/FA也随之增大,说明添加海泡石提高了腐殖质的腐殖化程度;沼渣中所提取的Cd含量达到总量的80%以上,其中大部分的重金属Cd存在于腐殖质中。水溶态和可交换态重金属Cd所占比例随着发酵过程的进行会逐渐降低,矿物质态和残渣态逐步增加,并且添加海泡石这种增加趋势进一步增强;沼渣中腐殖质大部分Cd主要与FA结合。随着发酵的进行,HA含量增加,FA含量降低,HA/FA也逐渐增大,增强了腐殖质中Cd的稳定性,从而降低了沼渣中重金属Cd的毒害作用。因此猪粪秸秆混合厌氧发酵或在这个过程中添加2.5%海泡石作为钝化剂可减少重金属污染的风险。 相似文献
3.
施用生物炭和石灰对土壤镉形态转化的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《水土保持学报》2014,(2)
通过室内培养试验,比较石灰、生物炭及生物炭和石灰配施3种改良剂作用下镉污染草甸土中土壤镉各形态转化以及pH的影响。结果表明,土壤添加生物炭培养60d,土壤pH呈随时间增加逐渐增加的趋势,而添加石灰和生物炭与石灰配施处理,土壤pH呈现先增加至最大值而后缓缓降低趋于稳定的趋势,但均显著高于对照。各改良剂的施用均显著降低土壤可交换态Cd含量,与CK处理相比,添加生物炭、石灰和生物炭石灰混合改良剂后,土壤可交换态Cd含量分别降低8.6%~13.7%,17.8%~21.7%和18.4%~23.3%。相关分析结果表明,土壤可交换态Cd含量与土壤pH之间均存在极显著的负相关关系(R2=0.74)。土壤添加改良剂后,显著降低土壤可交换态Cd比例,增加碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态Cd比例,从而降低土壤重金属的生物有效性。 相似文献
4.
采用室内培养方法,研究了磷与富啡酸(fulvic acid,FA)配施对石灰性潮土中磷锌有效性及锌形态转化的影响。结果表明:潮土中速效磷含量随外加磷量的增加而显著增加,且随着培养时间的延长发生了明显的固定,而且外加磷越高,土壤对其的固定越明显。土壤速效磷含量随添加FA量的增加而增加,即FA提高了磷有效性,但在低磷处理下,FA对磷的活化作用很小,而在高磷处理下作用明显;土壤速效磷含量随添加锌量的增加而降低,即高锌降低了速效磷的含量。土壤DTPA-Zn含量随锌添加量的增加显著增加,且随培养时间的延长而显著降低;低量磷可提高DTPA-Zn含量,但当土壤磷添加量太高时(高于120 mg kg-1或160 mg kg-1)则降低DTPA-Zn含量。土壤DTPA-Zn含量随FA添加量的增加而增加,但FA对长时间培养土壤锌的活化作用不明显。对土壤锌分级表明,土壤锌主要以残渣态(RES)形式存在,而交换态和有机质结合态锌在石灰性土壤中含量极低。同时,外源可溶性锌明显提高了土壤中RES-Zn、CAB-Zn、OFe-Mn-Zn和EX-Zn含量,但OM-Zn增加趋势不明显,且随着培养时间的延长,土壤中有效性较高的EX-Zn和OM-Zn逐渐向无效态RES转化,FA对土壤锌形态转化作用不明显。 相似文献
5.
有机物料对土壤中外源镉形态与生物有效性的影响研究 总被引：7，自引：0，他引：7
盆栽试验研究稻草与紫云英对土壤中外源Cd形态及其生物有效性的影响结果表明 ,添加稻草与紫云英可降低水稻分蘖期潮土和红壤交换态镉含量 ,且二者在不同土壤的影响不同。 2种有机物料在水稻分蘖期固定作用并不稳定 ,随时间的推移 ,氧化锰结合态和紧有机质结合态吸附的镉将随紧有机质的分解和活性锰的还原被释放出来 ,并向交换态镉转化 ,提高Cd的生物有效性。水稻对外源Cd吸收与Cd在土壤中形态密切相关 ,水稻分蘖期稻草与紫云英均可抑制水稻根和茎叶对外源Cd的吸收 ,至成熟期水稻根、茎叶和糙米中Cd含量迅速增加 ,其根本原因是由于土壤中交换态镉含量提高和紧有机质结合态镉含量降低所致 相似文献
6.
有机物料对稻作与非稻作土壤外源镉形态的影响研究 总被引：10，自引：0，他引：10
试验研究稻草、紫云英对稻作土壤和非稻作土壤中外源Cd形态及其变化的影响结果表明 ,稻草、紫云英显著降低培养 30d和培养 90d后非稻作土壤中交换态Cd含量。强烈还原条件下形成的硫化镉沉淀是稳定非稻作土壤交换态Cd含量的重要机制。稻草和紫云英对稻作土壤中外源Cd形态转化的影响不同 ,培养 30d后稻草和紫云英提高稻作土壤中氧化锰结合态和紧有机质结合态Cd含量 ,降低交换态Cd含量 ,其作用随时间的推移 ,氧化锰结合态Cd和紧有机质结合态Cd被释放出来并向交换态Cd转化 ,使交换态Cd含量提高。 相似文献
7.
长期秸秆还田对德阳地区稻田土壤镉赋存形态的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
明确长期秸秆还田对稻田土壤Cd污染阻控或促进效应,有利于制定针对性的农田Cd污染治理措施,对保障粮食安全生产具有重要意义。以四川省德阳市旌阳区Cd污染稻田为研究对象,通过田间实地调查与采样分析,探讨了秸秆还田不同年限(0 a、1 a、4 a、8 a)对农田土壤Cd赋存形态及其生物有效性的影响。结果表明,研究区稻田土壤Cd形态含量分布为:残渣态铁锰氧化物结合态有机结合态碳酸盐结合态可交换态;秸秆还田(4 a以上)显著增加了土壤有机质含量,进而促进了稻田耕作层(0~20 cm)土壤有机结合态Cd含量水平显著上升(以秸秆还田4 a,其含量增加了45%为最高),对土壤可交换态Cd含量略有增加效应;土壤p H则随秸秆还田年限的延长呈先升高后缓慢下降趋势,主要影响土壤碳酸盐结合态Cd含量水平的变化。从土壤Cd形态的生物利用性角度评价,随秸秆还田年限延长(1~4 a),能减轻稻田耕作层(0~20 cm)土壤有效态Cd的分配,促进其向潜在态Cd转移;而对犁底层(20~40 cm)土壤Cd形态的生物有效利用性的影响未达显著水平。总体来看,秸秆还田(1~4 a)提高了土壤有机质含量,显著增加了耕作层(0~20 cm)土壤有机结合态Cd含量水平,促进了耕作层(0~20 cm)稻田土壤Cd由有效态向潜在态转化,降低稻田土壤Cd污染状况;持续长期的秸秆还田(连续秸秆还田8 a以上),则可能因土壤p H下降而促进土壤Cd由潜在态向有效态转化,增加稻田土壤Cd的生物吸收累积效率。 相似文献
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粤东凤凰山茶区土壤镉赋存形态特征及茶叶有效性 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对粤东凤凰山茶区12个大型茶园土壤和茶叶进行采样,采用连续提取法将茶园土壤Cd分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机束缚态和残渣态,探讨了茶园土壤Cd的5种化学形态组成特征及其与土壤理化性质和茶叶Cd积累的关系。结果表明:(1)茶区土壤中镉的化学形态分布受到土壤pH值和有机质含量的影响,土壤中Cd的5种化学形态分布的规律为:残渣态>碳酸盐结合态>可交换态>铁锰氧化物结合态>有机束缚态;茶区土壤可交换态Cd和残渣态Cd与土壤中的pH值呈极显著负相关性关系,而有机结合态Cd与土壤pH值呈显著正相关关系;有机质含量与氧化物结合态Cd和有机束缚态Cd呈显著正相关关系,而与可交换态Cd和残渣态Cd呈显著负相关关系。(2)茶叶中Cd含量在0.30~0.98mg/kg,平均含量为0.65mg/kg;茶叶中的Cd含量与土壤中可交换态Cd有显著正相关关系,而与土壤pH值呈显著负相关关系。因此,可以通过调节茶园土壤pH值,影响土壤中Cd的化学形态分布,最终达到降低茶叶中Cd含量,提高茶叶品质的目的。 相似文献
9.
油枯对镉污染土壤的钝化研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究油枯对镉(Cd)污染土壤的钝化效果,以油枯为外源添加物(质量比:1%、2%、3%、4%、5%),模拟田间条件在塑料桶中进行为期45 d的培养,对镉污染土壤中Cd形态分布特征、DTPA提取态Cd(DTPA-Cd)含量、pH、有机质含量进行分析。结果表明,添加油枯可显著降低镉污染土壤中可交换态镉(Ex-Cd)的比例,提高碳酸盐结合态镉(Cb-Cd)、铁锰氧化物结合态镉(Fe-Mnb-Cd)以及有机质及硫化物晶格态镉(OMb-Cd)的比例,而残渣晶格结合态镉(RLb-Cd)变化不明显。添加油枯显著降低镉污染土壤中DTPA-Cd含量,降幅最高可达49%。镉污染土壤p H值维持在6.0左右,1%~4%添加处理中土壤pH波动幅度较大;而5%添加处理的土壤pH波动幅度小。添加油枯均能显著提高镉污染土壤中有机质含量。由此可见,油枯对镉污染土壤有较好的钝化效果,这为重金属污染土壤的修复和农业废弃物的循环利用提供了参考。 相似文献
10.
含方解石物质对土壤镉赋存形态的影响 总被引：7，自引：2，他引：5
通过室内培养试验,探究赤泥粉、海泡石粉、方解石粉在不同添加剂量情况下随时间变化对外源污染草甸土土壤镉赋存形态的影响。结果表明,土壤pH值随着钝化剂用量的增加而增加,且均明显高于对照。添加赤泥与其他2种钝化剂处理对pH值影响有所不同,随时间的延长分别呈现先降低后升高最后趋于平稳和缓慢降低的趋势。培养50d后,添加5%赤泥对土壤pH值影响最大,相较对照提高了4.09个单位。土壤可交换态镉的含量随钝化剂用量的增加而降低,培养50d后,当钝化剂添加量为1%,3%时,可交换态镉降低率分别为方解石海泡石赤泥、方解石赤泥海泡石;钝化剂添加量为5%时,降低率为赤泥方解石海泡石。pH值与交换态镉相关性分析表明:添加赤泥处理极显著负相关;添加海泡石处理相关性不显著;添加方解石处理无相关关系。各处理均能显著降低可交换态镉的含量,同时不同程度提高了碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机质结合态、残渣态镉含量,其中碳酸盐结合态最为明显。 相似文献
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The effect of three organic materials(rice straw,Chinese milk vetch and pig manure)on the fractionation of cadmium added into two soils(a red soil and a fluvo-aquic soil) was studied using submerged incubation experiment.The organic materials increased soil soild organic carbon(SOC),pH value,the concentration of active Si in all the treatments and active Fe and Mn in some treatments.Accumulated SOC caused directly the increase of Cd bound to solid organic matter and consequently the decrease of exchangeable Cd.Higher active Si and pH,as well as lower Eh,were also responsible for the reduction of exchangeable Cd.Cd bound to mn oxide was positively correlated with pH values and rose significantly after one-month incubation,but decreased after three-month incubation.Cd bound to amporphous Fe oxide increased with the incubation time,but was not affected significantly by adding organic materials. 相似文献
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淹水条件下有机物料对潮土外源镉形态及化学性质的影响 总被引：9，自引：0，他引：9
在室内淹水培养条件下,运用连续提取法研究稻草、紫云英和猪粪对潮土中外源镉的形态及土壤化学性质的影响。结果表明,有机物料显著增加了土壤有机碳,pH,活性氧化物的含量。有机碳的增加显著地增加紧有机结合态镉含量,而显著地降低了交换态镉的含量。并随着时间的增长,影响更显著。交换态镉的含量与Eh值呈显著的正相关,而紧有机结合态镉与Eh值呈显著的负相关。 相似文献
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不同有机肥中Cu、 Zn在农田土壤中的有效性与形态归趋 总被引：6，自引：0，他引：6
【目的】畜禽粪便有机肥的施用是造成我国农田土壤重金属污染的重要原因之一。本文选用两种典型规模化养殖场畜禽粪便有机肥,研究其在石灰性土壤和酸性土壤上施用1年后Cu、 Zn的有效性和形态归趋,为客观评价畜禽粪便有机肥中重金属进入土壤后的环境行为和生态风险提供理论依据。【方法】采用温室土壤培养试验,在石灰性土壤和酸性土壤上分别设对照(CK)、 施2%鸡粪(CM2%)、 施5%鸡粪(CM5%)、 施与CM2%、 CM5%含等量Cu、 Zn的重金属无机盐溶液(CS2%、 CS5%)、 施2%猪粪(PM2%)、 施5%猪粪(PM5%)、 施与PM2%、 PM5%含等量Cu、 Zn的重金属无机盐溶液(PS2%、 PS5%)9个处理,每个处理设3次重复,在温室条件下培养1年。测定土壤pH值, EDTA提取有效态Cu、 Zn以及采用改进Tessier连续提取法提取的各形态Cu、 Zn的含量,分析鸡粪、 猪粪及等量无机盐溶液中Cu、 Zn进入土壤后的有效性和形态归趋。【结果】施用鸡粪和猪粪1年后,石灰性土壤的pH值降低,酸性土壤的pH值升高,施用5%猪粪时石灰性土壤pH值降低了0.23个单位,酸性土壤pH值升高了0.87个单位。施入鸡粪、 猪粪1年后,石灰性土壤中有效态Zn和酸性土壤中有效态Cu、 Zn含量显著增加,施用5%猪粪时酸性土壤中有效态Cu含量增加了1.95倍,施用5%鸡粪时2种土壤中有效态Cu的含量均显著低于等量无机盐。施用鸡粪和等量无机盐后,2种土壤中交换态和有机结合态Cu的含量显著增加,交换态、 碳酸盐结合态、 有机结合态和铁锰氧化物结合态Zn的含量显著增加; 施用猪粪和等量无机盐后,2种土壤中交换态、 铁锰氧化物结合态和有机结合态Cu的含量显著增加,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Zn的含量显著增加。【结论】施用鸡粪、 猪粪提高了石灰性土壤中Zn和酸性土壤中Cu、 Zn的有效性,高用量条件下鸡粪中Cu的有效性低于等量无机盐。1年后, 通过畜禽粪便有机肥带入2种土壤中的Cu 主要以交换态和有机结合态的形式存在,Zn则主要以碳酸盐结合态、 铁锰氧化物结合态和有机结合态的形式存在。2种土壤上有机肥带入的Cu、 Zn转化为铁锰氧化物结合态的比例低于等量无机盐,2种有机肥带入2种土壤中的Cu转化为交换态和有机结合态的比例高于等量无机盐。鸡粪带入的Zn转化为交换态的比例在酸性土壤中低于等量无机盐,但在石灰性土壤中则高于等量无机盐。 相似文献
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Soils developed on sulphide-bearing shale (alum shale) in Norway contain naturally high amount of heavy metals. We conducted a greenhouse pot experiment to study the effect of four rates (0, 2, 4, and 8%) and three sources (cow manure, pig manure and peat soil) of organic matter in partitioning and distribution, extractability and plant uptake of Cd, Cu, Ni and Zn in an alum shale soil. Sequential extraction scheme was used to determine the distribution patterns of metals in the soil. DTPA was used for extracting the metals from the soil. Wheat (Triticum aestivum) was used as a test crop to study the plant uptake of metals. The highest amount of Cd was present in the exchangeable fraction, irrespective of the rate and source of organic matter applied. Copper, Ni, and Zn, on the other hand, were present only in small quantities in this fraction. The largest fraction of Cu was associated with organic matter and the amounts present in the oxide, carbonate and exchangeable fractions were very small. Nickel and Zn were found mainly in the residual fraction. Increasing rates of cow and pig manure decreased the amounts of Cd and Ni associated with the exchangeable fraction whereas, the addition of peat soil at the same rate increased the amounts of these metals associated with this fraction. This effect of organic matter was primarily associated with the change in soil pH caused by different organic matter sources. The DTPA-extractable metals were decreased with increasing rates of organic matter application, irrespective of its source. Grain and straw yields of wheat were decreased with increasing rates of organic matter. The application of organic matter increased the Cu and Zn concentrations in both grain and straw. The concentration of all metals was lower in plants grown in the cow manure amended soil as compared to those grown in the soil amended with either pig manure or peat soil. These results sugggest that the source of organic matter was a determining factor for metal distribution in the soil and for metal uptake by plants. In this study cow manure slightly increased the soil pH and thus was more effective than either pig manure or peat soil in reducing the plant uptake of metals but in general the efficiency of the organic material in reducing heavy metal uptake was small. 相似文献
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原位化学钝化技术是修复重金属污染土壤的重要途径之一,通过施入一些钝化剂以降低土壤中重金属有效态含量,从而减少其迁移及对植物的毒害。选取羟基磷灰石（HA）、磷矿粉（PRX和PRH）、沸石、赤泥、新鲜植物残体、玉米秸秆粉末以及相应的处理共21种钝化剂,在同一培养条件和添加浓度下,比较其对人工Cd污染土壤中可交换态Cd含量的影响,并分析了其在不同培养时间对钝化效果的时间效应,试验的结果对于筛选Cd污染土壤钝化剂有着重要的意义。结果表明,纳米化赤泥、羟基磷灰石和纳米化酸洗赤泥可显著降低土壤中可交换态Cd含量,钝化比例高达35%-55%;赤泥、酸洗赤泥、沸石达15%-25%;富含巯基植物蒜苗、油菜、大葱植物残体也可达20%-25%。磷矿粉、大葱粉末、玉米秸秆和巯基化玉米秸秆的钝化效果相对较差;HA、铵型沸石、纳米赤泥、酸洗纳米赤泥、干油菜粉末、酸洗赤泥对可交换态Cd的钝化效果的时间效应不明显;赤泥、大葱残体、特别是玉米秸秆和巯基玉米秸秆随时间增长钝化效果增加显著,在8周和16周时段钝化效果较好。 相似文献
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施用猪粪条件下重金属对土壤氮素净转化的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以东北耕作黑土为研究对象,在25℃和70%WHC水分条件下进行为期35天的室内培养试验,研究了施用猪粪条件下重金属Cu、Cd对土壤氮素净转化的影响。结果表明:添加单一重金属显著抑制了土壤的硝化作用和矿化作用。与对照处理相比,添加重金属Cu、Cd处理培养结束后土壤铵态氮含量分别增加了5.83和5.39倍,硝态氮含量分别下降了84.3%和79.5%,且土壤净氮矿化速率和净硝化速率均显著低于对照处理。添加重金属的同时施用猪粪加剧了重金属对硝化作用和矿化作用的抑制,土壤净硝化速率和净氮矿化速率均显著低于单一重金属处理。添加重金属抑制了土壤反硝化作用,但同时添加猪粪在一定程度上降低了重金属离子的活性和毒性,进而减轻重金属离子对反硝化作用的抑制程度。 相似文献
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应用Vodyanitsky提出的方法，根据元素组成数据，计算了施用猪粪对棕壤胡敏酸(HA)、富里酸(FA)热力学参数的影响。结果表明，HA、FA的形成都是自发进行的放热反应；与HA相比，FA的能态较低，分子结构有序度和热稳定性较高；FA在土壤中比HA更容易形成。施用猪粪后，HA、FA的能态降低，分子结构有序度和热稳定性也降低，形成的自发性减弱且放热量减少，这些与它们元素组成的变化有关。 相似文献
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有机物料对不同作物根系土壤腐殖质组成和结构的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
为探讨施用有机物料后不同作物根系土壤腐殖质各组分含量和胡敏酸元素组成的变化情况,以吉林农业大学试验田培肥2a的黑土为研究对象,试验选取3种作物(玉米、大豆、白菜),每种作物设4种施肥处理,包括化肥(CK)、玉米秸秆配施化肥、树叶配施化肥和鸡粪配施化肥。采用腐殖质修改法提取水溶性物质(WSS)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)、胡敏素(HM),利用重铬酸钾外加热法测定腐殖质各组分有机碳含量,采用分光光度计法测定HA和FA的光学性质,通过光密度E_4/E_6值和元素组成分析HA的结构变化。结果表明:土壤总有机碳(TOC)和腐殖质各组分有机碳含量均表现为白菜玉米大豆。相比CK,配施有机物料后作物根系土壤TOC、WSS、HA含量分别显著增加5%~8%,34%~55%,8%~20%,FA含量变化不明显。相比树叶和鸡粪,秸秆可显著提高TOC含量;WSS在各物料之间差异不明显;HM含量表现为秸秆树叶鸡粪CK。有机物料对PQ值的影响因作物而异,秸秆和鸡粪对玉米、大豆根系土壤PQ值(HA占腐殖酸的比率)的影响相似,而鸡粪对白菜根系土壤PQ值的影响显著高于玉米秸秆。施用有机物料后HA的E_4/E_6未发生明显改变,FA的E_4/E_6显著提高。有机物料使根系土壤HA缩合度升高,分子结构更加复杂,且有利于HA含氮基团的形成,以秸秆处理作用最好。由此可见,有机物料具有良好的培肥效果,其中鸡粪对白菜根系土壤培肥效果最显著,秸秆与鸡粪对玉米、大豆根系土壤培肥效果相似,均显著高于化肥。 相似文献