秦嶺北麓小流域獼猴桃園氮素營養(yǎng)與調(diào)控.pdf

1、秦嶺北麓是我國獼猴桃主產(chǎn)區(qū)之一，獼猴桃栽培面積占全國總栽培面積的近60％。然而，在該地區(qū)獼猴桃生產(chǎn)中，果農(nóng)盲目施肥的現(xiàn)象較為普遍，其中氮肥過量施用問題尤為突出，使得果園氮素盈余問題十分嚴(yán)重，不僅浪費(fèi)了寶貴的養(yǎng)分資源，也給該地區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來了一系列潛在危害，嚴(yán)重制約了該地區(qū)獼猴桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，本文以秦嶺北麓陜西省周至縣俞家河小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，采用實(shí)地調(diào)查和田間試驗(yàn)相結(jié)合的方式，于2012～2013連續(xù)2年調(diào)查了該流域成齡果園的

2、養(yǎng)分投入現(xiàn)狀，測定了代表性果園果實(shí)及枝條樣品養(yǎng)分含量，定量評(píng)價(jià)了該區(qū)域果園年養(yǎng)分?jǐn)y出特征，比較了流域內(nèi)成齡果園和小麥-玉米輪作農(nóng)田的土壤養(yǎng)分狀況，分析了果園長期大量施肥的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過2014～2015連續(xù)2年田間定位試驗(yàn)探討了坡地果園不同坡位0-200 cm土壤剖面養(yǎng)分累積在雨季前后的變化與遷移特征，并通過2012～2015連續(xù)3年田間定位試驗(yàn)研究了減量施氮對(duì)該地區(qū)獼猴桃果園果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)以及剖面氮素累積和殘留的影響。在上述

3、研究的基礎(chǔ)上，最終采用養(yǎng)分物質(zhì)流分析的方法定量研究了該流域果園氮素養(yǎng)分的足跡特征。獲得主要結(jié)論如下:
　　1.調(diào)查結(jié)果表明，該流域內(nèi)獼猴桃果園有機(jī)肥投入比例及用量嚴(yán)重不足，其中，完全未施有機(jī)肥的果園占調(diào)查果園的36.4％（2年平均值，下同），有機(jī)肥投入不足的果園占94.3％?；手校实耐度肓科毡槠?，平均為891 kg N ha-1，投入過量的果園比例高達(dá)81.8％。磷、鉀肥投入不足和過量問題并存。根據(jù)文獻(xiàn)資料和前期研究匯總的

4、合理施肥量來看，當(dāng)獼猴桃產(chǎn)量在24～42 t ha-1時(shí)，建議化肥用量分別為:N375～500 kg ha-1、P2O5186～266 kg ha-1和K2O286～350 kg ha-1，有機(jī)肥用量為30000～65000 kg ha-1。因此，提高有機(jī)肥施用量及比例、降低氮肥投入量以及合理引導(dǎo)磷鉀肥施用是該流域獼猴桃果園當(dāng)前養(yǎng)分管理的重點(diǎn)方向。
　　2.養(yǎng)分測定分析表明，獼猴桃年生長周期內(nèi)葉片、果實(shí)及修剪枝條中的養(yǎng)分含量在不同

5、品種間（秦美、啞特和華優(yōu)）均未達(dá)到顯著性水平。根據(jù)研究區(qū)果園平均產(chǎn)量(33.9～39.5 t ha-1)和年生長周期內(nèi)平均枝條修剪量(7～11 tha-1，F(xiàn)W)估算，成齡獼猴桃果園因果實(shí)收獲和冬季枝條修剪所攜出量的養(yǎng)分量平均為N75.0～92.8、P19.4～24.9、K90.0～117.7、Ca22.9～27.3、Mg5.05～7.00和S2.60～4.89 kg ha-1yr-1。
　　3.對(duì)比獼猴桃果園和小麥-玉米農(nóng)田養(yǎng)分

6、平衡特征發(fā)現(xiàn)，果園N、P和K養(yǎng)分總輸入量（包括化肥、有機(jī)肥、大氣沉降和灌溉等）分別為1201、268和615 kg ha-1yr-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于農(nóng)田養(yǎng)分投入量(N425 kg ha-1yr-1、P59 kg ha-1yr-1和K109 kg ha-1yr-1)。果園N、P和K年平均養(yǎng)分表觀盈余量分別高達(dá)1081、237和491kg ha-1yr-1。果園0-100cm和0-200 cm土層土壤硝態(tài)氮累積量分別為466和793 kg N h

7、a-1，均顯著高于農(nóng)田相應(yīng)土層?？梢姡J猴桃果園養(yǎng)分過量投入是導(dǎo)致養(yǎng)分盈余特別是氮素盈余問題的重要原因。
　　4.坡地果園養(yǎng)分累積和遷移特征表明，5～9月份雨季集中降水是坡地果園土壤養(yǎng)分遷移的重要驅(qū)動(dòng)因子。經(jīng)過一個(gè)雨季后，土壤硝態(tài)氮在豎直方向和順坡方向均表現(xiàn)出明顯的遷移特征，豎直移動(dòng)使得土壤剖面的硝態(tài)氮向深層土壤遷移并大量累積，順坡移動(dòng)造成果園土壤剖面硝態(tài)氮的累積量呈現(xiàn)坡上低、坡下高的空間分布特征，這不僅造成了養(yǎng)分資源的不均衡分布

8、，同時(shí)也對(duì)地表水及地下水安全構(gòu)成了潛在威脅。因此，對(duì)于坡地果園而言，建議在減少氮肥投入總量的同時(shí)采用坡上部多施、坡下部少施或不施的分段施肥策略，從而達(dá)到果園高效施肥和環(huán)境友好的目的。
　　5.減量施氮試驗(yàn)表明，與農(nóng)民常規(guī)施氮處理相比，當(dāng)?shù)视昧繙p少25％（2013年和2014年）和45％（2015年）時(shí)，獼猴桃果樹氮素營養(yǎng)、果實(shí)單果重、產(chǎn)量以及品質(zhì)等均沒有發(fā)生顯著變化，但減量施氮處理顯著提高了氮肥的偏生產(chǎn)力(PFPN)和果園的經(jīng)濟(jì)

9、效益，明顯降低了土壤剖面硝態(tài)氮的累積量以及向深層土壤淋失的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果顯示，與普通尿素相比，施用控施尿素對(duì)獼猴桃產(chǎn)量以及果實(shí)品質(zhì)無顯著影響，但可降低硝態(tài)氮的淋失風(fēng)險(xiǎn)。
　　6.養(yǎng)分物質(zhì)流分析結(jié)果顯示，與流域內(nèi)小麥-玉米輪作農(nóng)田體系相比，果園生產(chǎn)系統(tǒng)的氮素輸入量較高，大量氮素養(yǎng)分盈余后造成土壤、大氣及水環(huán)境的氮負(fù)荷明顯增加。果園系統(tǒng)年氮素輸入總量為1220 kgN ha-1，殘留于土壤的氮素為783 kgN ha-1，樹體養(yǎng)

10、分?jǐn)y出量（果實(shí)收獲、枝條修剪和樹體吸收）占總輸出量的比例為27％，進(jìn)入水體和大氣環(huán)境的養(yǎng)分比例分別為46.7％和26.5％。該流域每年因果樹生產(chǎn)而進(jìn)入水體和大氣的氮負(fù)荷分別為32.6 tN和18.6 tN，遠(yuǎn)高于農(nóng)田系統(tǒng)(3.98 tN和5.50 t N)。
　　綜上所述，與農(nóng)田系統(tǒng)相比，獼猴桃果園生產(chǎn)系統(tǒng)因過量氮肥施用造成了氮盈余量大、養(yǎng)分利用率低和氮污染排放系數(shù)高等問題，無疑加劇了土壤、大氣和水環(huán)境的氮污染負(fù)荷。因此，應(yīng)采取源