王海江，董天宇，朱永琪，宋江辉，史晓艳，赵馨玥

玛纳斯河流域长期连作棉田土壤重金属剖面分布特征分析

王海江1，董天宇1，朱永琪1，宋江辉1，史晓艳1，赵馨玥2

（1.石河子大学农学院农业资源与环境系，新疆 石河子 832000；2新疆石河子市第一中学，新疆 石河子 832000）

以新疆玛纳斯河流域长期连作棉田土壤为材料，对长期连作棉花土壤As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量和剖面分布特征进行研究，旨在为该地区合理施肥和棉田土壤环境质量保护提供理论依据。选取研究区荒地和连作棉花5、10、20、30 a的土壤，分5层采集1 m土壤样品（每层20 cm），分析土壤重金属As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb的含量和垂直分布特征，并对土壤重金属的来源进行了解析。结果表明：研究区棉田和荒地土壤重金属As、Cd、Cr、Ni、Cu和Pb含量均未超过国家土壤环境质量二级标准，Cr、Ni、Cu、Cd和As的含量明显高于新疆土壤背景值，除Pb元素外，棉田其他5种重金属含量均显著高于荒地；变异系数棉田大于荒地，Cd的变异系数最大为0.46。棉田和荒地土壤剖面重金属含量都表现出表层略高于底层，随着连作年限的增加，土壤重金属含量显著增加且表现出更为明显的表层富集趋势，对比荒地和连作30 a的各层土壤，Cr、Cu、Ni、Pb、As和Cd含量增加幅度分别在36.68%～102.81%、43.31%～74.33%、21.85%～64.95%、2.12%～18.94%、23.03%～45.68%和167.50%～269.19%之间，总体来看，棉田土壤重金属在1 m土体中均表现出不同程度的累积。棉田土壤重金属含量相关性分析表明，土壤P素含量与棉田土壤中As、Cd、Cr、Cu和Ni呈极显著和显著相关，其相关系数分别为 0.622、0.689、0.611、0.513 和 0.560，棉田因子载荷矩阵第一主成分 As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb 和 P 具有较大的载荷，分别为-0.875、-0.952、-0.868、-0.907、-0.964、-0.635和-0.864，累积贡献率达到了85.46%，说明化学磷肥的长期大量施入，是棉田土壤重金属含量累积的主要原因。……