黃瓜溫室土壤氮磷和總有機(jī)碳淋溶特征及其調(diào)控機(jī)制研究.pdf

1、本研究針對(duì)目前設(shè)施蔬菜生產(chǎn)區(qū)盲目施肥造成土壤中養(yǎng)分不均衡、土壤中氮磷等養(yǎng)分淋失及其相應(yīng)產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)面源污染等問題，以施肥量較大的越冬長茬黃瓜溫室（溫室1:土壤質(zhì)地偏輕;溫室2:土壤質(zhì)地偏重）為研究對(duì)象，采用田間調(diào)查和田間小區(qū)試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，調(diào)查分析了設(shè)施黃瓜產(chǎn)區(qū)菜農(nóng)的施肥特征以及不同年限設(shè)施黃瓜土壤中養(yǎng)分等理化性狀的變化規(guī)律;深入研究了不同施肥處理下(T1-不施肥處理;T2-推薦施肥量處理;T3-推薦施肥量+30％化肥氮處理;T4-

2、推薦施肥量+30％有機(jī)氮處理;T5-農(nóng)民常規(guī)施肥處理）土壤剖面中硝態(tài)氮分布特征、土體硝態(tài)氮的累積特征、根層(35-40 cm)和非根層(95-100 cm)土壤溶液中硝態(tài)氮及100 cm土體淋溶液中硝態(tài)氮的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律;此外還研究了土壤溶液和土體淋溶液中總磷、TOC（總有機(jī)碳）和水溶態(tài)鉀的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。該研究為提高肥料利用率和減少養(yǎng)分淋失對(duì)蔬菜產(chǎn)區(qū)水土環(huán)境污染提供理論的依據(jù)，為保障設(shè)施黃瓜生產(chǎn)的高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、安全和環(huán)保提供數(shù)據(jù)支持。

3、主要研究結(jié)果如下:
　　(1)目前溫室黃瓜存在過量和盲目施肥的問題，隨種植年限延長勢必會(huì)造成土壤理化性質(zhì)的變化。調(diào)查結(jié)果顯示，永清設(shè)施黃瓜種植區(qū)總施肥量達(dá)1641 kgN/hm2、1302kg P2O5/hm2、2047 kg K2O/hm2，其中化肥占總養(yǎng)分的比例分別為67.1％、37.0％、59.5％;不同深度土壤pH值隨種植年限的延長顯著降低，最高降幅分別為16.8％和12.8％;土壤有機(jī)質(zhì)含量與種植年限均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系

4、(r=0.569**，r=0.508**，n=30)，最高增幅分別為356％和197％;表層土壤(0-20 cm) EC值范圍為0.15-1.21ms/cm，隨種植年限延長，在1-10年溫室土壤中趨于穩(wěn)定，種植10年后有明顯上升趨勢，且與種植年限呈二次極顯著相關(guān)性(r=0.546**，n=30)，而20-40 cm深層土壤的EC值并沒有受種植年限影響;不同深度土壤中速效氮磷鉀濃度與種植年限均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(N:r=0.742**,r

5、=0.491**;P:r=0.583**，r=0.536**;K: r=0.483**，r=0.483**,n=30);此外，金屬微量元素鐵錳銅鋅中只有表層土壤有效鐵、鋅與種植年限呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.450*，r=0.396*，n=30)。綜上表明該產(chǎn)區(qū)黃瓜溫室土壤存在酸化、鹽漬化和養(yǎng)分富集的趨勢。
　　(2)在前期調(diào)查基礎(chǔ)上，選擇了兩種不同土體構(gòu)型的黃瓜溫室，開展了田間小區(qū)試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，兩個(gè)溫室中減施50％左右的氮肥

6、并沒有降低黃瓜產(chǎn)量，并且各減量施肥處理(T2，T3，T4)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比約為農(nóng)民常規(guī)施肥處理的2.28-3.56倍。從黃瓜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益綜合分析，溫室1中推薦T4處理為最佳施肥方案，溫室2中推薦T2處理為最佳施肥方案。
　　(3)黃瓜收獲后，溫室1農(nóng)民常規(guī)施肥處理0-100 cm土體硝態(tài)氮總累積量為4853kg/hm2，顯著高于各減量施肥處理（T2，T3，T4）(1587-1877 kg/hm2)(P＜0.05);溫室2中0-100

7、cm土層硝態(tài)氮累積量為常規(guī)施肥處理(1281 kg/hm2)＞減量施肥處理(854-1212 kg/hm2)，但兩者差異并不顯著。對(duì)根層、非根層土壤溶液中硝態(tài)氮的含量特征進(jìn)行分析，兩個(gè)溫室黃瓜根層土壤溶液中硝態(tài)氮濃度分別為9.21-256 mg/L、7.45-202 mg/L，其中溫室1農(nóng)民常規(guī)施肥處理(T5)根層土壤溶液硝態(tài)氮濃度(121-256mg/L)明顯高于各減量施肥處理(18.5-116 mg/L);兩個(gè)溫室非根層土壤溶液中硝

8、態(tài)氮濃度分別為17.1-219 mg/L、15.9-274 mg/L。在整個(gè)黃瓜生育期，兩個(gè)溫室中(NH4++NO3-)-N淋失量分別為72.8、66.2 kg/hm2，其中N淋失形態(tài)以NO3--N為主;無論土壤的質(zhì)地如何，各減量施肥處理間硝態(tài)氮淋失量只有T4處理低于常規(guī)施肥處理，與菜農(nóng)常規(guī)施肥處理相比，兩個(gè)溫室T4處理硝態(tài)氮淋失量分別減少了47.1％和68.1％。
　　(4)兩個(gè)溫室各處理根層、非根層土壤溶液磷含量均很低，其中根

9、層土壤溶液磷濃度分別為0.57-3.71 mg/L、0.37-5.89 mg/L，非根層土壤溶液磷濃度分別為0.06-2.02mg/L、0.17-4.55 mg/L。整個(gè)黃瓜生育期，兩個(gè)溫室淋溶液中磷平均濃度分別為1.83、1.46 mg/L;土壤磷的淋失量分別為1.49、2.46 kg/hm2，溫室2土壤磷淋失量比溫室1高出65.1％。
　　(5)溫室1農(nóng)民常規(guī)施肥處理根層(21.5-35.0 mg/L)和非根層(16.7-23

10、.7 mg/L)土壤溶液中TOC濃度均高于各減量施肥處理(根層:12.1-25.9 mg/L;非根層:8.54-17.6mg/L);溫室2各處理根層、非根層土壤溶液TOC濃度范圍分別為17.5-44.4 mg/L和10.5-27.2 mg/L，農(nóng)民常規(guī)施肥處理非根層土壤溶液TOC濃度(18.4-27.2 mg/L)略高于各減量施肥處理(16.3-23.6 mg/L)。兩個(gè)溫室淋溶液中TOC平均濃度分別為15.9、22.7 mg/L;土壤

11、TOC淋失量分別為76.9、143 kg/hm2，溫室2土壤TOC淋失量比溫室1高126％。
　　(6)溫室1各處理根層、非根層土壤溶液鉀濃度范圍分別為35.2-114 mg/L和20.8-105mg/L，其中農(nóng)民常規(guī)施肥處理非根層土壤溶液鉀濃度（60.3-105 mg/L）明顯高于各減量施肥處理（21.0-60.5 mg/L）;溫室2各處理根層、非根層土壤溶液鉀濃度范圍分別為57.9-139 mg/L和9.33-80.6 mg/