三峽庫(kù)區(qū)紫色土坡地—桑樹(shù)系統(tǒng)土壤養(yǎng)分及微生物活性特征研究.pdf

1、隨著人口的持續(xù)增長(zhǎng)，糧食與食品需求不斷增加，資源開(kāi)發(fā)與利用強(qiáng)度逐年增強(qiáng)，由此導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染逐年加重。目前，農(nóng)業(yè)面源污染已在全球范圍內(nèi)引起土壤與水污染，我國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的形勢(shì)極其嚴(yán)重，其污染源主要有三類(lèi)，分別是化肥、畜禽糞尿和農(nóng)藥。農(nóng)業(yè)面源污染因?yàn)槠洫?dú)有特性，已成為當(dāng)今世界環(huán)境污染治理最為棘手的難題之一，因此探索行之有效的防控措施，遏制農(nóng)業(yè)面源污染，對(duì)培肥地力，保持水土，減輕生態(tài)破壞和環(huán)境污染具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。坡地-桑樹(shù)系統(tǒng)

2、，因植物自身的機(jī)械阻攔作用、吸收作用與系統(tǒng)內(nèi)土壤抗侵蝕環(huán)境（提高土壤的抗沖性、覆蓋度、減緩坡度等）的改善，使其不僅能很好地保持坡地水土，還能顯著地減輕農(nóng)業(yè)面源污染物對(duì)土壤與水體的危害。
　　本研究以三峽庫(kù)區(qū)上游及庫(kù)周丘陵區(qū)的紫色坡耕地為對(duì)象，從流域角度把坡地-桑樹(shù)系統(tǒng)作為一種控制農(nóng)業(yè)面源污染的坡地復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)。本文共設(shè)一個(gè)對(duì)照，四個(gè)處理，分別為橫坡壟作(CK)、兩帶等高桑+橫坡壟作(T1)、三帶等高桑+橫坡壟作(T2)、四邊桑

3、+等高桑+橫坡壟作(T3)、四邊桑+橫坡壟作(T4)。系統(tǒng)、定量化地研究其控制農(nóng)業(yè)面源污染物N、P的效應(yīng)、微生物數(shù)量及生物量的活性，綜合評(píng)價(jià)桑樹(shù)-坡地系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)-土壤質(zhì)量效益，為控制區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染優(yōu)化技術(shù)的推廣提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)保護(hù)流域水環(huán)境安全，推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)-環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的理論與實(shí)踐意義。研究取得以下結(jié)果:
　　1在各榨菜季、間歇季、玉米季三季中，因?yàn)闇囟取穸?、桑帶長(zhǎng)勢(shì)、作物類(lèi)型等因素，土壤氨氮含量與不同季節(jié)中的溫度、濕

4、度、光照強(qiáng)度、光照時(shí)間等存在相關(guān)關(guān)系。在T1、T2、T3、T4四個(gè)處理中，土壤速效磷、速效鉀含量與各處理呈顯著正相關(guān);全氮含量與各處理呈極顯著正相關(guān)。此外，在各養(yǎng)分之間進(jìn)行相關(guān)分析得到，堿解氮與速效鉀呈極顯著正相關(guān)關(guān)系、土壤全氮含量與土壤全磷和速效磷含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系、土壤速效磷與土壤pH呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。綜合得到，在四個(gè)不同處理中，對(duì)土壤全氮含量影響很大，出現(xiàn)極顯著相關(guān)關(guān)系;其次則是對(duì)土壤速效磷和速效鉀含量影響較大，出現(xiàn)顯著相關(guān)關(guān)

5、系。除此之外，本試驗(yàn)中各坡地-桑樹(shù)系統(tǒng)的其他土壤養(yǎng)分差別不大，與處理間的相關(guān)關(guān)系不顯著。
　　2在各處理間，對(duì)土壤徑流水?dāng)r截效益數(shù)T3和T4處理最為明顯，T1和T2處理則因?yàn)樯?shù)長(zhǎng)勢(shì)等問(wèn)題對(duì)土壤徑流水?dāng)r截效果不明顯。各處理對(duì)土壤徑流水養(yǎng)分影響較大，尤其是對(duì)土壤徑流水氮素含量呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，即各處理已經(jīng)有效的攔截了土壤徑流水?dāng)y帶的養(yǎng)分，保護(hù)了土壤養(yǎng)分的蓄積。但各處理對(duì)微生物數(shù)量、生物量的影響不大，更則細(xì)菌與處理表現(xiàn)出顯著負(fù)相關(guān)

6、關(guān)系，這使得試驗(yàn)設(shè)計(jì)初衷與試驗(yàn)結(jié)果相悖，得到這一結(jié)果是出自試驗(yàn)的客觀存在還是試驗(yàn)過(guò)程中的偶然現(xiàn)象，值得進(jìn)一步研究加以論證。此外，各處理作物營(yíng)養(yǎng)吸收也差別不大，與處理間均未表現(xiàn)出相關(guān)關(guān)系。
　　3經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值和土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)后得到:在各處理中，從作物經(jīng)濟(jì)角度分析得到T3處理畝產(chǎn)值最高，為3863.21元/畝，其次是T1處理，為3599.08元/畝，T2和T4處理經(jīng)濟(jì)效益最低，分別為3575.96元/畝和3465.55元/畝。而從土壤養(yǎng)

7、分綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)得到，T4土壤質(zhì)量最優(yōu)，IQI值為0.657;其次是T1處理，IQI值為0.624;再者是T3處理，IQI值為0.590，T2處理土壤綜合評(píng)價(jià)值IQI最低，僅為0.430。各處理經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益評(píng)價(jià)得到，T1處理經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值和土壤質(zhì)量均處于各處理中上水平;T2處理則表現(xiàn)均不占優(yōu)勢(shì);T3處理經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值最優(yōu)，但土壤質(zhì)量?jī)H優(yōu)于T2處理;而T4處理雖然經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值最低，但土壤質(zhì)量最優(yōu)。為平衡經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值和土壤質(zhì)量均衡發(fā)展，從試驗(yàn)結(jié)果得到各處理