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土壤资源是农业可持续发展的基础,而森林土壤作为森林生态系统良好的过滤和净化介质,其土壤质量状况越发受到人们的关注。在海南省,随着沼液还田农业生态循环模式的大力发展,一些环境问题开始显现,其中沼液施用不当而导致的土壤抗生素残留、橡胶人工林土壤退化板结、地下水源被污染等问题,也逐渐成为人们关注的焦点。本研究以沼液施用对土壤理化性质、抗生素残留和微生物的影响为主要内容,首先调研了海南省规模化养猪场长期消纳沼液对不同植被类型土壤的影响,分析现阶段规模化养猪场沼液消纳带来的问题。以橡胶人工林为主要研究对象,通过布设野外大田试验,系统的研究了施用不同梯度沼液对橡胶人工林土壤理化性质的影响;同时进一步深入探究沼液施用后橡胶人工林土壤理化性质、抗生素以及微生物之间的作用关系。野外大田试验选取长势良好、林龄一致的橡胶人工林为试验对象,设置四个不同沼液量施用梯度,每667 m2年施用沼液量分别为30 m3(T1)、60 m3(T2)、90 m3(T3)及空白对照(T0);在实验过程中保持输入的液体总量不变,使用清水补齐液体总量;每两个月施浇一次沼液。合理分析试验结果、总结归纳橡胶人工林沼液消纳的最佳施用频次和施用量,为该模式的进一步推广应用提供科学依据。主要结论如下:1.连续一年施用不同梯度沼液对橡胶人工林土壤理化性质的影响试验结果表明:有机质、全氮、全磷、碱解氮、pH值的月均增长率都随着沼液施用量的增加而逐渐增加,且均表现出在T3处理梯度时月均增长率最高(有机质为35.1%、全氮为39.2%、全磷为416%、碱解氮为26.1%、pH值为14.7%),T2、T1处理梯度次之,即T3>T2>T1;而含水率、过氧化氢酶活性、脲酶活性的月均增长率,则随着沼液施用量的增加,呈现先增加后下降的趋势,且均表现出在T2处理梯度下月均增长率最高(含水率为14.5%、过氧化氢酶活性为13.6%、土壤脲酶活性为26.8%),T1、T3处理梯度次之,即T2>T1>T3;另外,当沼液施用量为T3处理组时,土壤过氧化氢酶和脲酶酶活性低于T0空白处理组,月均增长率为负值(土壤过氧化氢酶为-2.5%、脲酶为-11.6%),因此当沼液施用量为T3处理组时,沼液的施用会抑制土壤的过氧化氢酶和脲酶活性。2.沼液施用对橡胶人工林土壤中抗生素残留影响的试验结果表明:长期大量的施用沼液造成土壤中抗生素累积现象明显,需要控制施用频度或改善沼液浇灌方式。在橡胶人工林12月-次年2月的沼液施用后橡胶人工林土壤理化性质、抗生素和微生物的变化关系试验中,T3处理组在第一个施用周期后没有检出抗生素,在第二个施用周期后检出了 12.79 ng/g的抗生素,其中喹诺酮类抗生素(Fluoroquinolones antibiotics,FQs)5.23 ng/g、四环类抗生素(Tetracycline antibiotics,TCs)7.56 ng/g;在连续施用沼液三个周期后,T3处理组检出抗生素24.22 ng/g(其中FQs 12.92 ng/g、TCs 11.3 ng/g),这说明T3处理组沼液施用量过大,抗生素含量过高,连续施用该梯度的沼液,会导致土壤出现抗生素残留现象。3.对规模化猪场沼液和消纳沼液的4种生态系统土壤样品分析的结果表明:4个养猪场的沼液中,检测出的抗生素种类均以磺胺类抗生素(Sulfadiazine antibiotics,SAs)和TCs为主。而SAs检出项主要为磺胺嘧啶、磺胺氯哒嗪、磺胺间甲氧嘧啶,TCs检出项主要为土霉素、金霉素。沼液样品检出抗生素总浓度在9.93-22.85 ng/mL之间;检测出的SAs浓度范围在3.98-5.24ng/mL,FQs范围在2.56-3.26ng/mL,TCs浓度范围在2.02-16.31 ng/mL,在所有沼液样品中均未检出氯霉素类抗生素(Chloram phenicols,CAPs)。4.沼液施用后橡胶人工林土壤理化性质、抗生素以及微生物的变化关系试验结果表明:在施用沼液的第30天,土壤中无抗生素检出,且土壤理化性质和土壤微生物总量均呈现出随着沼液施用量的增加而升高,月均增长率表现为T3>T2>T1处理组。在施用沼液的第60天,T3处理组中检出12.79ng/g的抗生素,此时含水率、pH值、全氮、全磷、全钾的月增长率仍为T3>T2>T1处理组;微生物总量、有机质、碱解氮、速效钾、过氧化氢酶、脲酶的月均增长率变为T2>T3>T1处理组。在施用沼液的第90天,T3处理组检出24.22 ng/g的抗生素,pH值、全氮、全磷、全钾的月均增长率仍为T3>T2>T1处理组;含水率、有机质、碱解氮、速效钾、过氧化氢酶、脲酶的月均增长率变为T2>T3>T1处理组;微生物总量月均增长率变为T2>T1>T3。研究结果表明,推测T3处理组沼液量过大,抗生素含量过高,连续施用该梯度的沼液,会导致土壤出现抗生素残留现象,并降低土壤质量。综上所述,在本研究中当橡胶人工林沼液年施用量为T2(60 m3)梯度左右时,橡胶人工林的土壤质量最佳,且此时土壤中无抗生素检出、土壤微生物数量相对最高、土壤因子状况最优。