覆膜對沂蒙山區(qū)棕壤土壤氮礦化及水土流失的影響.pdf

1、自1978年，覆膜栽培技術(shù)被引進(jìn)中國之后，得到了廣泛的應(yīng)用，已成為我國提高農(nóng)作物產(chǎn)量的主要措施之一。但是，由于長期覆膜引起的地力下降，土壤板結(jié)，養(yǎng)分過度耗竭等問題也引起了越來越多人的關(guān)注。因此，急需探索覆膜條件下土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化與積累，為覆膜栽培技術(shù)的合理利用提供指導(dǎo)。同時(shí)，由于人類的農(nóng)耕活動，加劇了水土流失，增加了坡地非點(diǎn)源污染物的輸出風(fēng)險(xiǎn)。近幾十年來，對于農(nóng)業(yè)水土流失和非點(diǎn)源污染物輸出的評估與控制已成為世界范圍內(nèi)最重要的環(huán)境保護(hù)議題

2、之一。而覆膜對于水土流失和養(yǎng)分輸出的影響方面的研究較少。
　　 本研究以沂蒙山區(qū)花崗巖坡積母質(zhì)發(fā)育的棕壤為實(shí)驗(yàn)材料，在種植花生過程中，利用野外原位氮礦化實(shí)驗(yàn)裝置，針對全程未覆膜(M0)、播種—苗期覆膜(M1)、播種—花針期覆膜(M2)、播種—結(jié)莢期覆膜(M3)和全程覆膜(M4)共五個(gè)處理，研究了不同覆膜時(shí)期對土壤氮礦化、礦質(zhì)氮淋失及花生產(chǎn)量的影響。同時(shí)設(shè)置了與原位氮礦化實(shí)驗(yàn)覆蓋時(shí)期一致的野外徑流小區(qū)觀測實(shí)驗(yàn)，分別表示為RM0、R

3、M1、RM2、RM3和RM4。探索不同覆膜時(shí)期對水土流失影響。主要研究結(jié)論如下:
　　 1.覆膜明顯提高了0-7.5cm苗期的土壤溫度和整個(gè)花生生長期土壤含水量。苗期，覆膜處理和未覆膜處理的平均土壤溫度分別是27.1℃和25.1℃，覆膜處理較高的土壤溫度有利于花生早出苗和發(fā)育。隨著植株的生長，從花針期開始，覆膜的增溫效果不明顯。覆膜提高了花生整個(gè)生長期的土壤含水量。在花生的生長過程中，揭膜后，土壤的含水量與未覆膜處理的土壤含水量

4、沒有明顯差異。
　　 2.不同覆膜時(shí)期對土壤凈氮礦化量產(chǎn)生較為明顯的影響。除飽果期外，覆膜處理在各個(gè)生長期內(nèi)的凈氮礦化量都明顯高于全程未覆膜處理及揭膜處理。在整個(gè)花生生長過程中，全程覆膜處理(M4)的土壤凈氮礦化量最高，為139.7mgkg-1;其次是播種-結(jié)莢期覆處理(M3)，為132.3mg kg-1;凈氮礦化量最低的是播種-苗期覆膜處理(M1)，僅為32.3mg kg-1;其次是全程未覆膜處理(M0)為45.1mg kg-

5、1。
　　 3.實(shí)驗(yàn)條件下的覆膜處理顯著增加地表徑流量和土壤侵蝕量。從9場降雨的平均徑流量來看，RM4處理的平均徑流量分別比RM0、RM1、RM2和RM3處理高18.2％、20.9％、13.0％和15.6％。平均徑流系數(shù)從低到高的順序依次是:RM0、RM1、RM3、RM2和RM4，分別是15.2％、15.2％、15.7％、16.0％和17.9％。9場降雨中，RM4處理的土壤侵蝕量最高。RM4處理的平均土壤侵蝕量，分別比RM0、R

6、M1、RM2和RM3處理高8.2％、5.9％、6.8％和6.5％。
　　 4.薄膜覆蓋能顯著減少土壤氮素的損失。與水土流失的研究結(jié)果相反，RM4處理減少了9場降雨氮素的平均流失量，其中，NH4+-N、N03--N、DN、PN以及TN的流失量分別比其它四個(gè)處理的平均流失量少17.1％(12.6-26.65)、18.8％(14.5-23.3％)、17.1％(13.1-21.6％)、8.2％(1.0-11.6％)和13.2％(11.8

7、-16.5％)。從氮素的流失形態(tài)來看，覆膜沒有改變氮素的主要流失形態(tài)。在所有處理中，DN占TN流失量的比例高于PN，分別為54.1％(52.0-57.2％)和45.9％(42.8-48.0％)。而DN又以N03--N為主，占TN流失量的31.1-33.9％; NH4+-N僅占TN流失量的11.4-13.7％。
　　 另外，覆膜時(shí)期的長短顯著影響土壤中礦質(zhì)氮淋失。由于地膜的不滲透性，長期覆膜可以減少耕作層土壤中礦質(zhì)氮的淋失量。當(dāng)揭

8、膜后，土壤中積累的礦質(zhì)氮由于缺少地膜的保護(hù)，極易淋失。在實(shí)驗(yàn)過程中，礦質(zhì)氮淋失量最少的是全程覆膜處理(M4)，為14.0mg kg-1;其次是，播種—結(jié)莢期覆處理(M3)，為14.3mgkg-1;全程未覆膜處理(M0)礦質(zhì)氮累計(jì)淋失量，為15.7mg kg-1;礦質(zhì)氮淋失量最高的是播種-苗期覆膜處理(M1)，為16.3mg kg-1。
　　 5.通過研究不同覆膜時(shí)期對土壤氮礦化、水土流失及花生生長狀況的影響，可以根據(jù)不用的需要確