集约化养殖场的畜禽粪便既是重要的养分资源也是需要特别关注的污染源，2010年我国集约化养殖场的畜禽粪便总排放量为19.0亿t，2020年将比2010年增长26.9%^[1]。目前直接和间接还田利用的畜禽粪便占总排放量的60%以上^[2]。蔬菜地是畜禽粪便有机肥的主要施用农田，平均施用量为30 t·hm^-2，部分地区高达75 t·hm^-2[3]。畜禽粪便有机肥可以为作物提供养分，并能改良土壤和提高农产品品质。但由于矿物质和饲料添加剂的普遍使用，集约化养殖场的畜禽粪便中重金属对环境和农产品质量安全的潜在危害也越来越受到人们的关注，在畜禽粪便有机肥施用量高的地区畜禽粪便的施用已经成为农田土壤重金属污染的重要来源途径^{[4, 5, 6]}。我国农田土壤重金属来源的统计分析表明，畜禽粪便有机肥已成为农田土壤重金属的第一大来源^[7]。长期施用重金属含量超标的畜禽粪便有机肥会造成土壤中重金属含量和农产品中重金属含量超标。但有机肥本身也能作为修复改良剂用于重金属污染土壤的修复改良^[8]。研究表明猪粪能作为钝化剂降低土壤中Cd、Cu的移动性^[9]。施用有机肥料后土壤有效Cd降低了5%~15%，猪粪的效果好于麦秆和稻草，施用有机肥后土壤交换态Cd减少，锰结合态Cd增加，土壤Cd有效性降低^[10]。淹水条件下，猪粪的加入显著地增大了潮土中有机碳的含量，进而显著地增大了紧有机结合态Cd的含量，而显著地降低了交换态Cd的含量^[11]。但也有研究^[12] 表明，水田土壤中施用有机肥会带入大量的DOM，它与Cd²⁺的螯合则提高Cd的活性和迁移能力。另外，不同畜禽粪便有机肥中重金属生物有效性也存在差异，研究表明，对小白菜来说猪粪中Cu、Zn比鸡粪中Cu、Zn转移系数更高^[13]。Cu、Zn含量高的猪粪施用到砂性土壤后，Cu、Zn迁移到土壤深层的能力更高^[14]。对畜禽粪便中Cd的生物有效性研究表明，猪粪和鸡粪中Cd的生物有效性显著低于水溶性Cd盐，施用猪粪和鸡粪后Cd主要以无机沉淀态和残渣态存在于土壤中^[15]。在水稻田上，施用猪粪带入土壤的Cd可达到0.14 mg·kg^-1，使水稻精米中Cd含量超过食品安全标准，但不同土壤上稻米重金属超标时土壤猪粪负荷存在明显差异^[16]。畜禽粪便中重金属在农田土壤中的环境行为和生物有效性受到有机肥本身在土壤中转化过程进程及产物的强烈影响^{[17, 18]}，不同的研究结果存在较大差异，这种差异可能与畜禽粪便在不同土壤中所处的转化进程有密切关系。

与重金属无机盐不同，畜禽粪便中的重金属存在于有机物中，随有机物在土壤中的逐步分解，其中的重金属在土壤中的行为、与有机物结合的形态及生物有效性与重金属无机盐有明显区别。因此，研究不同畜禽粪便有机肥中重金属与等量重金属无机盐在不同土壤和施用后的不同阶段生物有效性差异，明确不同畜禽粪便有机肥中重金属在不同农田土壤中的生物有效性及随时间的动态变化规律，对安全利用畜禽粪便有机肥、降低农作物对重金属的吸收、科学确定农田土壤由不同有机肥料带入的重金属的负荷以及客观评价畜禽粪便有机肥中重金属进入土壤后的生态风险有重要的理论和应用价值。 1 材料与方法 1.1 试验材料

试验用土壤分别为采自河北省河北农林科学院大河试验站（北纬38°07′32″，东经114°23′00″）的石灰性褐土（简称石灰性土壤）和采自福建省闽侯县（北纬38°07′32″，东经114°23′00″）的酸性黄泥土（简称酸性土壤）。试验用鸡粪、猪粪分别采自河北省石家庄市典型的规模化养鸡场和养猪场。试验用土壤和鸡粪、猪粪的基本化学性质和Cu、Zn、Pb、Cd含量见表 1。土壤和畜禽粪便有机肥分别风干并过4 mm筛备用。

表 1 供试土壤和有机肥的基本理化性质和重金属含量 Table 1 Physical and chemical properties and heavy metal contents of tested soils and manures

表选项

风干过筛的石灰性土壤和酸性土壤中分别施入2%（W/W）的猪粪、2%（W/W）的鸡粪和与2%的猪粪和鸡粪中重金属含量相当的用CuSO₄、ZnSO₄、CdSO₄、C₄H₆O₄Pb配成的重金属无机盐溶液，在直径为15 cm的塑料盆中进行不同时间的预培养，每盆装土1 kg。每盆土壤与施入的有机肥或重金属无机盐溶液充分混匀，经过不同时间的预培养后同时开始进行盆栽试验。每种土壤上共设13个处理，分别为：

（1）对照，不施有机肥和重金属无机盐（CK）；

（2）施与2%鸡粪等量重金属水溶性无机盐（JY）；

（3）施鸡粪2%（W/W），预培养0 d（J0）；

（4）施鸡粪2%（W/W），预培养1个月（J1）；

（5）施鸡粪2%（W/W），预培养2个月（J2）；

（6）施鸡粪2%（W/W），预培养4个月（J4）；

（7）施鸡粪2%（W/W），预培养6个月（J6）；

（8）施与2%猪粪等量重金属水溶性无机盐（ZY）；

（9）施猪粪2%（W/W），预培养0天（Z0）；

（10）施猪粪2%（W/W），预培养1个月（Z1）；

（11）施猪粪2%（W/W），预培养2个月（Z2）；

（12）施猪粪2%（W/W），预培养4个月（Z4）；

（13）施猪粪2%（W/W），预培养6个月（Z6）。

各处理土壤均施入尿素、KCl和CaH₂PO₄，加入量分别为：N 0.15 g·kg^-1，K₂O 0.15 g·kg^-1，P₂O₅ 0.1 g·kg^-1。每个处理3次重复，对照和各预培养后的土壤上同时种植油菜（Brassica campestris SSP. Chinensis），油菜品种为北极油菜，油菜出苗后每盆保留5株。预培养和油菜生长时保持土壤含水量为田间持水量的60%~70%，温室温度控制在20~28 ℃。 1.3 样品采集、制备及测定方法

试验用土壤和鸡粪、猪粪中Zn、Cu、Cd、Pb含量用王水消解，电感耦合等离子质谱仪（安捷伦ICP-MS 7700）测定Zn、Cu、Pb、Cd的含量。

油菜生长60 d后收获。取地上部分鲜样称重后，用自来水和去离子水洗净，90 ℃杀青1小时，65 ℃烘干至恒重，称干重后粉碎。植物样品用微波消解仪（美国CEM公司，MARS5）硝酸消解，电感耦合等离子体质谱仪（美国安捷伦公司ICP-MS7700）测定Zn、Cu、Cd、Pb含量。测定过程用国家标准植物样（GBW10046）进行样品分析质量控制。 1.4 数据统计和分析方法

试验数据统计和差异显著性分析使用Excel 2003 和SAS V8作差异显著性分析。 2 结果与分析 2.1 施用畜禽粪便有机肥和重金属无机盐对油菜生长的影响

表 2为两种土壤上分别施用畜禽粪便有机肥和重金属无机盐预培养不同时间后，油菜地上部鲜重和干重。可以看出在石灰性土壤中，预培养不同时间的鸡粪处理与无机盐处理之间油菜地上部干重差异均不显著，但均显著高于对照。猪粪处理除预培养6个月的处理油菜地上部干重显著增加外，其他处理与对照和无机盐处理之间差异也不显著。油菜鲜重不同处理之间存在显著差异但无明显规律。在酸性土壤上，预培养不同时间的猪粪处理、无机盐处理和对照之间油菜干重差异均不显著。鸡粪处理除预培养6个月的处理油菜地上部干重降低外，其他处理与无机盐处理之间油菜干重差异不显著。同样，酸性土壤上不同处理的油菜鲜重存在差异，但也无明显规律性。油菜鲜重的含水率高达95%左右，不同处理之间鲜重存在差异主要是由油菜水分含量不同造成的，干重更能确切反映其干物质积累情况。相同重金属含量的土壤上，油菜生物量对重金属含量会产生影响，生物量增加会对植物体内重金属含量产生稀释效应，降低则会产生浓缩效应。本试验中油菜干重除个别预培养6个月的有机肥处理外，其他不同有机肥处理与等量重金属无机盐处理间差异不显著，因此油菜体内重金属含量的差异可以反映其被植物吸收的能力和土壤中重金属的生物有效性差异。

表 2 施用不同畜禽粪便有机肥和等量重金属的无机盐对油菜地上部生物量的影响（g·盆^-1） Table 2 Aboveground biomass of Chinese cabbages grown in soils applied with manure and heavy metal salts（g·pot^-1）

表选项

图 1是石灰性土壤上施用畜禽粪便有机肥并预培养不同时间处理和等量对应重金属无机盐处理油菜烘干后植株体内重金属含量。生物量无差异条件下，不同处理油菜植株体内重金属含量的变化反映了所施畜禽粪便有机肥中重金属生物有效性的差异。

同种有机肥不同预培养时间、对应无机盐以及对照之间比较，无共同字母表示差异达到显著（α=0.05） Different letters for the same manure represent significant difference(α=0.05) 图 1 石灰性土壤不同处理对油菜吸收重金属的影响 Figure 1 Effects of different treatments on heavy metal uptake by Chinese cabbages in calcareous soil

图选项

从图 1a可以看出，施用与鸡粪中重金属含量相同的水溶性重金属无机盐处理的油菜体内Cu含量最高。施用鸡粪后分别预培养0、1、2、4、6个月的处理，种植的油菜体内Cu含量随预培养时间的延长呈现先下降后升高的规律，其中预培养2个月和4个月处理油菜体内Cu含量显著低于等量Cu无机盐处理和对照，这是由于Cu和有机质结合能力很强，施用鸡粪或猪粪后增加了土壤有机质，虽然有机肥本身也含Cu，但在培养的某些阶段仍能使土壤中Cu的生物有效性降低。在相同Cu施用量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间的处理油菜体内Cu含量为等量Cu无机盐处理的29%~87%，预培养2个月的处理油菜体内Cu含量最低，只有对应无机盐处理的29%。从图 1a还可以看出，施用猪粪处理，油菜体内Cu含量变化规律与施用鸡粪类似，随培养时间变化呈先下降后升高规律，同样是无机盐处理的油菜体内Cu含量最高，预培养2个月的处理油菜体内Cu含量最低，只相当于无机盐处理的41%。猪粪不同预培养时间处理油菜体内Cu含量是相应无机盐处理的41%~84%，预培养2、4、6个月处理油菜体内Cu含量均显著低于无机盐处理和对照。这表明在石灰性土壤上鸡粪和猪粪中Cu的生物有效性均小于等量Cu无机盐，施用后不同时间段有机肥中Cu生物有效性也存在显著差异，2个月时生物有效性最低。

从图 1b可以看出，施用与鸡粪中重金属含量相同的水溶性重金属无机盐处理的油菜体内Zn含量最高。施用鸡粪处理的油菜体内Zn含量随预培养时间的延长波动变化，但5个预培养处理油菜体内Zn含量均显著低于无机盐处理。在相同Zn施用量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间处理油菜体内Zn含量为等量Zn无机盐处理的24%~77%，其中预培养2个月的处理油菜体内Zn含量最低，只有相应无机盐处理的24%。另外，预培养2、4个月的处理油菜体内Zn含量显著低于不预培养的处理（预培养0 d），预培养1个月的处理油菜体内Zn含量则显著高于不预培养的处理。从图 1b还可以看出，施用猪粪处理，油菜体内Zn含量随着培养时间变化也呈先下降后升高规律，无机盐处理的油菜体内Zn含量最高。施用猪粪预培养2个月的处理油菜体内Zn含量最低，只相当于无机盐处理的18%，不同预培养时间的猪粪处理油菜体内Zn含量是等量Zn无机盐处理的18%~84%，均显著低于无机盐处理，其中预培养2个月处理油菜体内Zn含量还显著低于不预培养（预培养0 d）的处理。这表明在石灰性土壤上鸡粪和猪粪中Zn的生物有效性均小于等量Zn无机盐，施用后不同时间段有机肥中Zn生物有效性也存在显著差异，2个月时生物有效性最低。

从图 1c可以看出，施用与鸡粪中重金属含量相同的无机盐处理的油菜体内Cd含量最高。施用鸡粪处理的油菜体内Cd含量随预培养时间的延长呈现波动变化，预培养1个月处理油菜体内Cd含量比不预培养的处理（预培养0 d）显著增加，其后油菜体内Cd含量呈先下降然后升高的趋势，但全部5个预培养处理油菜体内Cd含量均显著低于无机盐处理和对照。在相同Cd加入量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间处理油菜体内Cd含量只相当于等量Cd无机盐处理的11%~29%，其中预培养2个月的处理油菜体内Cd含量最低，只有相应无机盐处理的11%。从图 1c还可以看出，施用猪粪处理，油菜体内Cd含量随预培养时间变化呈先下降后升高的规律，无机盐处理油菜体内Cd含量最高，猪粪预培养2个月的处理油菜体内Cd含量最低，只有Cd无机盐处理的7%，不同预培养时间的猪粪处理油菜体内Cd含量是对应无机盐处理的7%~37%，预培养1、2、4个月处理油菜体内Cd含量显著低于不预培养处理（预培养0 d）和对照。这表明在石灰性土壤上鸡粪和猪粪中Cd的生物有效性也均小于等量Cd无机盐，施用后不同时间段有机肥中Cd生物有效性也存在显著差异，2个月时生物有效性最低。

从图 1d可以看出，施用与鸡粪中重金属Pb含量相同的无机盐处理的油菜体内Pb含量最高。施用鸡粪处理的油菜体内Pb含量随预培养时间的延长呈现先下降后升高的规律，全部5个预培养处理油菜体内Pb含量均显著低于无机盐处理和对照。在相同Pb加入量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间处理油菜体内Pb含量为等量Pb无机盐处理的28%~61%，预培养2个月的处理油菜体内Pb含量最低，只有无机盐处理的28%。从图 1d还可以看出，施用猪粪处理，油菜体内Pb含量随预培养时间变化规律与施用鸡粪类似，呈先下降后升高规律，但预培养6个月的处理油菜体内Pb含量显著上升，是无机盐处理的1.82倍，预培养2个月的处理油菜体内Pb含量最低，只有无机盐处理的3.4%，预培养1、2、4个月处理油菜体内Pb含量显著低于不预培养的处理（预培养0 d）。这表明在石灰性土壤上鸡粪中Pb的生物有效性均小于等量Pb无机盐，施用后不同时间段有机肥中Pb生物有效性也存在显著差异，施用后2个月生物有效性最低。猪粪中Pb的生物有效性除预培养6个月的处理外也均小于等量Pb无机盐，也表现为施用后2个月生物有效性最低。 2.2.2 酸性土壤中生物有效性动态变化

图 2是酸性土壤上施用畜禽粪便有机肥预培养不同时间处理和等量对应重金属无机盐处理油菜烘干后植株体内重金属含量。

同种有机肥不同预培养时间、对应无机盐以及对照之间比较，无共同字母表示差异达到显著（α=0.05） Different letters for the same manure represent significant difference(α=0.05) 图 2 酸性土壤不同处理对油菜吸收重金属的影响 Figure 2 Effects of different treatments on heavy metal uptake by Chinese cabbages in acid soil

图选项

从图 2a可以看出，施用Cu无机盐处理的油菜体内Cu含量与施用鸡粪不预培养的处理（预培养0 d）无显著性差异。施用鸡粪处理油菜体内Cu含量随预培养时间的延长，呈现先下降后升高的规律，其中预培养1、2、4个月处理油菜体内Cu含量显著低于无机盐处理，预培养2个月处理显著低于对照。在相同Cu施用量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间处理油菜体内Cu含量为等量Cu无机盐处理的23%~116%，其中施用鸡粪后不预培养的处理为无机盐处理的116%，培养2个月的处理油菜体内Cu含量最低，是相应无机盐处理的23%。施用猪粪处理，油菜体内Cu含量随培养时间变化趋势与施用鸡粪类似，呈先下降后升高规律，Cu无机盐处理的油菜体内Cu含量最高，施用猪粪预培养2个月的处理油菜体内Cu含量最低，是无机盐处理的38%，不同预培养时间的猪粪处理油菜体内Cu含量是相应无机盐处理的38%~94%，预培养0、1、2、4个月处理油菜体内Cu含量均显著低于Cu无机盐处理。这表明酸性土壤中鸡粪和猪粪中Cu的生物有效性小于或等于等量Cu无机盐，施用后不同时间段有机肥中Cu生物有效性也存在显著差异，施用2个月时Cu生物有效性最低。

从图 2b可以看出，施用与鸡粪中重金属含量相同的无机盐处理的油菜体内Zn含量显著高于5个预培养不同时间的鸡粪处理。施用鸡粪处理的油菜体内Zn含量随培养时间的延长呈现先下降后升高的规律，在相同Zn施用量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间处理油菜体内Zn含量为Zn无机盐处理的6.2%~28%，预培养1个月的处理油菜体内Zn含量最低，只有相应无机盐处理的6.2%。施用猪粪处理，油菜体内Zn含量随着培养时间变化规律与鸡粪相同，同样是无机盐处理的油菜体内Zn含量最高，预培养2个月的处理油菜体内Zn含量最低，只有无机盐处理的24%。不同预培养时间的猪粪处理油菜体内Zn含量是相应无机盐溶液处理的24%~55%，5个预培养处理油菜体内Zn含量均显著低于无机盐处理，其中预培养2、4个月处理油菜体内Zn含量也显著低于对照。这表明在酸性土壤中鸡粪和猪粪中Zn的生物有效性均小于等量无机盐，施用后不同时间段有机肥中Zn生物有效性也存在显著差异，施用后2个月生物有效性最低。

从图 2c可以看出，施用与鸡粪中重金属含量相同的无机盐处理的油菜体内Cd含量最高。施用鸡粪处理的油菜体内Cd含量随预培养时间的延长呈现先下降后升高的规律，全部5个预培养处理油菜体内Cd含量均显著低于无机盐处理和对照处理。在相同施用量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间处理油菜体内Cd含量为Cd无机盐处理的6.2%~27%，预培养2个月的处理油菜体内Cd含量最低，只有相应无机盐处理的6.2%。施用猪粪处理，油菜体内Cd含量随培养时间变化规律与鸡粪相同，无机盐处理的油菜体内Cd含量最高，预培养2个月的猪粪处理油菜体内Cd含量最低，是无机盐处理的22%，不同预培养时间的猪粪处理油菜体内Cd含量是相应无机盐处理的22%~59%，预培养0、1、2、4个月处理油菜体内Cd含量显著低于无机盐和对照处理。这表明酸性土壤中鸡粪和猪粪中Cd的生物有效性小于等量无机盐，施用后不同时间段有机肥中Cd生物有效性也存在显著差异，施用后2个月生物有效性最低。

从图 2d可以看出，施用与鸡粪中重金属含量相同的无机盐处理的油菜体内Pb含量最高。施用鸡粪处理的油菜体内Pb含量随预培养时间的延长呈现先下降后升高的规律，全部5个预培养处理油菜体内Pb含量均显著低于无机盐处理，其中预培养2个月处理油菜体内Pb含量还显著低于对照处理。在相同施用量条件下，施用鸡粪后预培养不同时间处理油菜体内Pb含量为Pb无机盐处理的12%~64%，预培养2个月的处理油菜体内Pb含量最低，只有相应无机盐处理的12%。施用猪粪处理，油菜体内Pb含量随培养时间变化趋势与施用鸡粪类似，呈先下降后升高的规律，施用猪粪预培养6个月处理油菜体内Pb含量最高，是无机盐处理的1.7倍，预培养4个月的处理油菜体内Pb含量最低，是无机盐处理的47%，不同预培养时间的猪粪处理油菜体内Pb含量是相应无机盐溶液处理的47%~172%，预培养2、4个月处理油菜体内Pb含量显著低于无机盐处理和对照处理。这表明酸性土壤中鸡粪和猪粪中Pb的生物有效性除施用猪粪预培养6个月处理外均小于等量无机盐，施用后不同时间段有机肥中Pb生物有效性也存在显著差异，施用后2~4个月生物有效性最低。 3 讨论

集约化养殖场畜禽粪便有机肥的施用已经成为农田土壤重金属的重要来源途径，明确不同畜禽粪便有机肥中重金属在不同农田土壤中的生物有效性，对合理确定农田土壤对不同有机肥料带入的重金属负荷有重要意义。本研究结果表明，不论在酸性土壤还是石灰性土壤上，施用鸡粪和猪粪后的6个月内，其中所含Cu、Zn、Cd的生物有效性均显著低于等量重金属无机盐。这是因为与水溶性重金属无机盐不同，畜禽粪便有机肥中重金属通常是以有机结合态存在，水溶态重金属含量一般很低^{[19, 20]}。Hsu等^[21]研究发现，猪粪中有机结合态Cu是Cu的主要存在形态，而水溶态和可交换态Cu分别只占总量的3%和4%；Zn也主要是以松有机结合态存在，约占总量71%左右，水溶态和可交换态含量很低。而土壤中水溶态和可交换态是植物能够直接吸收利用的重金属形态，有机质结合态的重金属不能被作物直接吸收^[22]。本研究表明，在石灰性土壤上，施用鸡粪和猪粪后的6个月内的不同时间段，鸡粪和猪粪中Cu的生物有效性相当于等量水溶性Cu无机盐的29%~87%，酸性土壤上相当于等量水溶性Cu无机盐的23%~116%。2种有机肥中Zn的生物有效性在2种土壤上分别相当于等量水溶性Zn无机盐的18%~84%和6%~55%；2种有机肥中Cd的生物有效性则更低，2种土壤上分别相当于等量水溶性Cd无机盐的7%~37%和6%~59%；不同土壤上施用不同有机肥，其中重金属的生物有效性存在明显差异。相关研究也发现，在石灰性土壤与酸性土壤上，添加CdCl2溶液的植株Cd含量显著高于添加猪粪的处理，可能是因为猪粪中有机质与Cd形成络合物降低了Cd的生物有效性^[16]。Achiba等^[23]研究表明，施用沼肥可将土壤中的重金属向铁锰氧化物结合态转化，从而降低重金属的移动性，减少植物吸收。Liu等^[24]、赵明等^[25]的研究分别发现施用有机肥使土壤有效态Cd和Cu含量显著降低。孙华等^[18]的盆栽试验发现，添加镉无机盐的处理小白菜中Cd含量也高于相应含Cd有机肥的处理。

本研究结果还表明，鸡粪中Pb的生物有效性在2种土壤上也均显著低于等量Pb无机盐，相当于等量Pb无机盐的12%~64%。在施用后的前5个月内，猪粪中Pb的生物有效性在2种土壤上也均显著低于等量Pb无机盐，但在施用后6个月时，生物有效性在2种土壤上则均显著高于等量Pb无机盐。这可能是由于在一定条件下有机肥中重金属可以分解转化为水溶态或可交换态，使其生物有效性或生物毒性提高^[22]。由于猪粪在土壤中分解较快，降低重金属生物有效性的效果不如鸡粪^[26]，6个月时已全部分解为小分子有机酸，Pb在土壤中生物有效性和移动性相比其他重金属最小，小分子有机酸更显著增加了Pb在土壤中的移动性，从而提高了其生物有效性^[27]。

畜禽粪便有机肥中重金属生物有效性的高低还与有机肥施用后的时间进程和有机肥分解程度有密切关系。畜禽粪便有机肥在土壤中分解的某个阶段会降低土壤重金属生物有效性，起到重金属钝化剂的作用而对重金属污染土壤进行修复改良^[8]。本研究结果也表明，不论是酸性土壤还是石灰性土壤，鸡粪和猪粪中Cu、Zn、Cd、Pb的生物有效性随施入土壤后时间的变化有共同的规律，在施用后6个月的时间内呈现先下降后上升的规律，施用后2个月左右时生物有效性最低。石灰性土壤上，鸡粪和猪粪施用后预培养2个月的处理油菜体内重金属Cu、Zn、Cd、Pb含量分别为相应等量Cu、Zn、Cd、Pb无机盐处理的11%~29%和3.4%~41%，在酸性土壤上，分别为相应等量Cu、Zn、Cd、Pb无机盐处理的6.2%~23%和24%~47%。赵明等^[28]的研究也表明，施用畜禽粪肥的土壤有效Zn在培养初期含量下降，随培养期的延长而又回升，在后期变化幅度不大。这可能是因为有机肥分解过程中形成大分子腐殖质，对重金属有强烈的吸附和鳌合作用，且容量很大，在2个月左右重金属的生物有效性降到最低；随着预培养时间的延长，有机肥继续分解，吸附的重金属离子逐渐释放到土壤中，提高了重金属的生物有效性^{[29, 30, 31]}。另有研究表明，在施用猪粪后培养的30 d内，表层土中的可交换态重金属含量均有所降低^[32]。李文庆等^[33]认为土壤中的有机质，铁锰化合物都对铜有较强的吸附，虽然这种吸附会暂时大大减轻铜对植物的毒害，但这些固定的铜在适当的时候仍然会逐步缓慢释放，长期来讲植物的吸收与土壤全铜及各形态铜间仍然有正相关关系。畜禽粪便有机肥中重金属生物有效性高低在施用后不同阶段存在显著性差异，解释了不同研究结果存在差异的原因。 4 结论

（1）石灰性和酸性土壤上施用鸡粪和猪粪后6个月内不同阶段，畜禽粪便有机肥中Cu、Zn、Cd的生物有效性显著低于等量该重金属无机盐或与之相当。鸡粪中Pb的生物有效性也显著低于等量Pb无机盐，猪粪中Pb的生物有效性前5个月显著低于等量Pb无机盐，6个月则高于等量Pb无机盐。

（2）2种土壤上施用鸡粪和猪粪后的不同时间段，畜禽粪便有机肥中Cu、Zn、Cd、Pb的生物有效性存在显著差异。在施用后6个月内呈现先下降后上升的规律，施用后2个月，生物有效性最低。石灰性土壤施用鸡粪和猪粪后预培养2个月时Cu、Zn、Cd、Pb的生物有效性分别为等量相应重金属无机盐处理的11%~29%和3.4%~41%，酸性土壤上分别为等量相应重金属无机盐的6.2%~23%和24%~47%。