Effects of Milk Vetch Returning to Field on the Content of Soil Nutrient and Heavy Metal

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0390

Abstract

Abstract:

To improve the soil quality under rice-wheat rotation in Liuhe, a field experiment of milk vetch-rice rotation (2018 to 2020) was conducted to study the effects of milk vetch returning on the content of soil nutrient and heavy metal in paddy field. Two rotation patterns were designed: milk vetch-rice rotation and wheat-rice rotation. The results of this study showed that compared with wheat-rice rotation, milk vetch-rice rotation effectively increased soil nutrients, including total nitrogen, organic matter, available potassium, exchangeable calcium, available sulfur, available manganese, available zinc and available molybdenum, improved soil structure (soil bulk density decreased from 1.32 g/cm³ to 1.21 g/cm³), alleviated soil acidification (soil pH increased from pH 6.36 to pH 6.51), and reduced the soil pollution of total Cr, Pb, As, and Hg. In conclusion, milk vetch-rice rotation could effectively reduce the amount of fertilizer applied in winter wheat field and improve soil quality, which is a promising fertilization mode for Liuhe rice planting area.

Key words: milk vetch, soil nutrient, soil heavy metal, evaluation on soil quality, tillage mode, fertilizer reduction

CLC Number:

S143.2

CHEN Hui, ZHOU Xiaoyue, TAN Cheng, ZHANG Yongchun, WANG Jidong, MA Hongbo. Effects of Milk Vetch Returning to Field on the Content of Soil Nutrient and Heavy Metal[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(7): 80-85.

Figures/Tables 4

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测试指标	2018年稻绿轮作实施前	稻绿轮作		2018年稻麦轮作实施前	稻麦轮作
测试指标	2018年稻绿轮作实施前	2018—2019年	2019—2020年	2018年稻麦轮作实施前	2018—2019年	2019—2020年
pH	6.36a	6.53a	6.51a	6.26a	6.32a	6.11a
全氮/(g/kg)	1.47a	1.48a	1.42a	1.04ab	1ab	0.96b
有效磷/(mg/kg)	13.01a	13.42a	11.62b	10.63b	12.81ab	13.55a
速效钾/(mg/kg)	103.40b	119.60ab	144.17a	104.00b	114.00ab	121.00ab
有机质/(g/kg)	23.58a	24.75a	25.51a	22.67a	23.11a	22.88a
容重/(g/cm³)	1.32a	1.19a	1.21a	1.4a	1.33a	1.35a
Ca/(mg/kg)	1695.23b	1711.74ab	1746.63ab	1786.95ab	1749.84ab	1684.28a
Mg/(mg/kg)	98.69a	104.15a	105.77	96.63a	94.71a	114.66a
S/(mg/kg)	29.88a	34.48a	28.83a	34.84a	37.05a	27.62b
Fe/(mg/kg)	141.61a	132.63a	134.69a	136.80a	124.20a	130.69a
Mn/(mg/kg)	59.42ab	76.22a	71.28a	45.88b	38.45b	46.63b
Cu/(mg/kg)	3.75a	3.68a	3.10a	2.91a	3.31a	2.94a
Zn/(mg/kg)	2.12a	2.07a	2.04a	2.14a	1.89a	1.76a
B/(mg/kg)	0.59b	0.63b	0.64a	0.62b	0.64a	0.62b
Mo/(mg/kg)	0.186b	0.170b	0.190ab	0.203a	0.208a	0.201a

测试指标	2018年稻绿轮作实施前	稻绿轮作		2018年稻麦轮作实施前	稻麦轮作
测试指标	2018年稻绿轮作实施前	2018—2019年	2019—2020年	2018年稻麦轮作实施前	2018—2019年	2019—2020年
pH	6.36a	6.53a	6.51a	6.26a	6.32a	6.11a
全氮/(g/kg)	1.47a	1.48a	1.42a	1.04ab	1ab	0.96b
有效磷/(mg/kg)	13.01a	13.42a	11.62b	10.63b	12.81ab	13.55a
速效钾/(mg/kg)	103.40b	119.60ab	144.17a	104.00b	114.00ab	121.00ab
有机质/(g/kg)	23.58a	24.75a	25.51a	22.67a	23.11a	22.88a
容重/(g/cm³)	1.32a	1.19a	1.21a	1.4a	1.33a	1.35a
Ca/(mg/kg)	1695.23b	1711.74ab	1746.63ab	1786.95ab	1749.84ab	1684.28a
Mg/(mg/kg)	98.69a	104.15a	105.77	96.63a	94.71a	114.66a
S/(mg/kg)	29.88a	34.48a	28.83a	34.84a	37.05a	27.62b
Fe/(mg/kg)	141.61a	132.63a	134.69a	136.80a	124.20a	130.69a
Mn/(mg/kg)	59.42ab	76.22a	71.28a	45.88b	38.45b	46.63b
Cu/(mg/kg)	3.75a	3.68a	3.10a	2.91a	3.31a	2.94a
Zn/(mg/kg)	2.12a	2.07a	2.04a	2.14a	1.89a	1.76a
B/(mg/kg)	0.59b	0.63b	0.64a	0.62b	0.64a	0.62b
Mo/(mg/kg)	0.186b	0.170b	0.190ab	0.203a	0.208a	0.201a

参评因子	最大值	中值	最小值
pH	7.5	6	5.5
全氮/(g/kg)	1.5	1.25	1.0
有效磷/(mg/kg)	30	15	5
速效钾/(mg/kg)	150	100	40
有机质含量/(g/kg)	20	15	8
容重/(g/cm³)	1.45	1.25	1
有效铁/(mg/kg)	100	50	5
有效锰/(mg/kg)	30	20	10
有效铜/(mg/kg)	2.0	1.0	0.2
有效锌/(mg/kg)	4.0	2.0	1.0
有效硼/(mg/kg)	2.0	1.0	0.5
有效硫/(mg/kg)	50	30	16
交换性钙/(g/kg)	1	2	3
交换性镁/(g/kg)	0.15	0.3	0.5
有效钼/(mg/kg)	0.15	0.2	0.3

参评因子	最大值	中值	最小值
pH	7.5	6	5.5
全氮/(g/kg)	1.5	1.25	1.0
有效磷/(mg/kg)	30	15	5
速效钾/(mg/kg)	150	100	40
有机质含量/(g/kg)	20	15	8
容重/(g/cm³)	1.45	1.25	1
有效铁/(mg/kg)	100	50	5
有效锰/(mg/kg)	30	20	10
有效铜/(mg/kg)	2.0	1.0	0.2
有效锌/(mg/kg)	4.0	2.0	1.0
有效硼/(mg/kg)	2.0	1.0	0.5
有效硫/(mg/kg)	50	30	16
交换性钙/(g/kg)	1	2	3
交换性镁/(g/kg)	0.15	0.3	0.5
有效钼/(mg/kg)	0.15	0.2	0.3

项目	一等	二等	三等	四等
质量评语	很肥沃	肥沃	一般	瘦瘠
质量指数范围	>2.7	2.7~1.8	1.8~0.9	<0.9