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长期定位施肥试验是研究土壤各种性状,体现信息量大,准确度高,且研究具有长期性最好的试验平台。本文在31年长期定位试验研究基础上,对5个不同施氮处理下土壤0-20cm重金属Cu、Zn、Cd、Pb的含量变化、分级特征Cu、、Zn、Cd的吸附解吸状况和经过生物碳培养下土壤重金属Cu、Zn、Cd、Pb的含量变化、分级特征等方面进行了研究,并对不同处理下土壤质量进行了综合的评价。得出以下结论：(1)长期定位施肥对不同重金属含量影响差异显著。Cu、Zn、Cd含量均以不施肥处理含量最低,分别是27.85mg/kg、116.25mg/kg、2.10mg/kg；不同施肥处理对土壤重金属铅含量影响不大。单施化肥使土壤重金属含量增加,不施肥处理的Cu、Zn、Cd、Pb的含量比NP处理含量低19.65%、36.63%、6.78%、0.71%。(2)长期定位施肥试验土壤重金属Cu、Zn、Cd、Pb的各个形态分级含量大小变化显著。5个不同施肥处理的Cu、Zn、Cd、Pb的含量主要由残留态组成。Cu、Zn的残留态含量CK处理最高占总量的46.55%、59.63%；Cd的残留态含量NP处理最高占总量的36.61%；Pb的残留态含量MNP(等氮)、NP、CK、M、HMNP(高氮)处理分别占总量的80.44%、79.92%、77.08%、78.81%、80.91%。各施肥处理Cu、Zn、Cd的可交换态含量最小,其中MNP处理Cu和Zn可交换态含量最小占总量的0.085%和8.25%,而Cd的可交换态M处理最低占总量的8.51%；不同形态的Pb铁锰氧化态含量最低,其中M处理最小占总量的0.79%。Cu、Zn的各个形态的含量碳酸盐结合态>铁锰氧化态>有机态含量,Cd的各个形态的含量酸盐结合态>有机态>铁锰氧化态。(3)长期定位施肥表层土壤Zn、Cd的吸附解吸随平衡溶液浓度的变化而变化。随着Zn和Cd平衡溶液浓度的增大,土壤对Zn和Cd的吸附量和解吸量均有所增大。Zn和Cd在不同施肥处理土壤中的吸附等温线用Langmuir方程来拟合。Freundlich等温方程既描述等温吸附过程也可以描述重金属的等温解吸过程。(4)长期定位施肥试验的土壤,经过生物碳培养,结果表明,随添加生物碳含量增加重金属含量随之减小。添加生物碳促使土壤中重金属含量减少,其中铜和锌的减少幅度最大,而镉和铅的减少幅度相对较小。(5)长期定位施肥试验土壤中不同重金属各个形态分级含量随添加生物碳含量的变化而变化,不同施肥处理重金属各个形态分级含量与原状土壤就基本一致,并未产生显著的变化。添加3%生物碳,土壤镉各个处理交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态含量降低,有机态和残留态增加。添加5%生物碳后各个处理有机态含量降低在10%左右。添加3%的生物碳土壤中锌的有机态和残留态增加,而铁锰氧化态含量降低且幅度最大,均在50%左右。铅的各个形态含量降低的较小。其中锌和铅的各个形态分布趋势与原状土壤一致。