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施肥对农业生产具有十分重要的作用,农作物产量的提高主要靠土壤养分的供给。然而,不合理施肥会导致土壤结构失衡,重金属含量超标,土壤污染加重等问题。因此,研究长期施肥对农业土壤健康状况的影响,在指导农业健康生产、保护农产品安全和土壤污染治理方面具有重要意义。基于长期定位施肥试验（湖南祁阳、沈阳农大、江西进贤、新疆长期试验站、江西鹰潭和吉林公主岭）（>20年）,本论文主要分析了CK（不施肥）、NPK（施化肥）、NPKM（施化肥+有机肥）、M（施有机肥）四个施肥处理土壤中的Cu,Zn,Cd,Pb,Ni五种重金属元素的全量和生物有效性含量。依据这五种元素全量和生物有效性的规律,运用红外光谱技术（FTIR）、27Al、29Si固体核磁技术结合二维相关光谱（2D COS）分析方法,进一步研究了 Cu,Zn,Cd这三种重金属在土壤水溶性有机物质（DOM）中的络合机制。本论文主要结杲如下:1.对采自全国各地的商品有机肥（共97个）中重金属Cu,Zn,Cd,Pb,Ni全量进行了检测分析,发现商品有机肥中这5种重金属的含量大部分在各自的正常值范围内,有很少的异常值存在;对比国家有机肥标准,发现大部分样品中重金属全量也都符合国家安全标准。2.采用三酸法（HNO3-HF-HC104）对长期定位点的土壤进行消解,结果发现除新疆长期试验站外,沈阳农大、湖南祁阳、江西进贤、江西鹰潭和吉林公主岭长期试验站有机肥处理土壤中Cu,Zn,Cd全量比CK处理显著升高（p<0.05）。其中,沈阳农大长期试验站土壤中Cu,Zn,Cd全量分别升高21.32mg/kg,35.13mg/kg和0.95mg/kg;湖南祁阳长期试验站土壤中Cu,Zn,Cd全量分别升高59.15mg/kg,71.40mg/kg和0.74mg/kg;江西进贤长期试验站土壤中Cu,Zn,Cd全量分别升高14.81mg/kg,106.01mg/kg和0.28mg/kg;江西鹰潭长期试验站土壤中Cu,Zn,Cd全量分别升高9.76mg/kg,20.93mg/kg和0.22mg/kg;吉林公主岭长期试验站土壤中Cu,Zn,Cd全量分别升高16.17mg/kg,30.65mg/kg和0.96mg/kg。而Pb,Ni的全量基本不受施肥处理的影响;湖南祁阳,江西进贤长期试验站有机肥处理的土壤Cu含量均超出国家二级标准;除新疆长期试验站外,其它地区Cd含量均超出国家二级标准。3.采用薄膜梯度扩散技术（DGT）对各长期试验站不同施肥处理土壤中重金属的生物有效性进行检测,结果表明,沈阳农大、湖南祁阳、江西进贤长期试验站NPK处理的土壤中Zn,Pb,Ni生物有效性含量比M处理的显著增高。而吉林公主岭长期试验站NPK施肥处理的土壤中Zn,Ni,Pb有效性比NPKM处理高,Cd有效性含量则是NPKM处理高于NPK处理;江西鹰潭地区除Pb和Ni外,其余有效性含量均表现为M处理土壤高于NPK处理且差异显著,M处理土壤中Cu,Zn和Cd有效性含量比NPK处理分别高1.42μg/L,41.7μg/L和2.46μg/L;新疆地区元素有效性含量很低,均表现为M处理高于NPK处理土壤。4.采用红外光谱（FTIR）、27Al和29Si固体核磁技术,结合2D COS分析方法,研究了重金属在土壤DOM中的络合机制,结果表明,土壤中迁移性较强的组分DOM中,与重金属结合的官能团主要为纳米矿物,其中的可溶性蛋白几乎不与重金属结合;在NPK和M处理的土壤DOM中,起主要络合作用的分别为Si-O(1050-1000cm-1)和Si-O-Al(915cm-1)官能团;27Al、29Si固体核磁技术进一步证明了在1050-1000cm-1处为Si-O官能团,但在915cm-1处没有对应的红外吸收峰,说明FTIR分析的含Al官能团在该区域中不存在。