宜興地區(qū)農(nóng)田土壤氮、磷空間分布特征及合理施用量的研究.pdf

1、氮、磷是植物生長發(fā)育必需營養(yǎng)元素,也是土壤的重要組成成分。土壤中的氮素、磷素不僅是植物氮磷需求的主要供應途徑,同時也是生態(tài)系統(tǒng)中極其重要的生態(tài)因子。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用氮磷肥料是提高作物產(chǎn)量的有效手段,但長期大量施用這些化肥不僅使肥料利用率降低,而且會加大氮磷流失量,進而引起一系列水環(huán)境污染問題,尤其是引發(fā)水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象,因此農(nóng)田氮磷含量狀況及養(yǎng)分流失特性已經(jīng)引起了社會的廣泛關注。
　　 本研究以太湖流域內(nèi)土壤肥沃的宜興地區(qū)作為研究

2、區(qū)域,設置樣點1874個,高密度采集不同利用方式的農(nóng)田土樣,運用地統(tǒng)計學方法進行分析制圖,從而掌握農(nóng)田土壤氮磷含量及其空間變異狀況。同時,量化水稻生長期田間排水對外部水體氮磷的貢獻,并通過小麥大田試驗來研究該區(qū)域高肥力小麥田土壤的合理施肥問題,探討農(nóng)田施用氮磷肥料的最佳綜合效益,為減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中土壤氮磷流失、控制農(nóng)區(qū)水體富營養(yǎng)化提供理論依據(jù)和技術指導。因此,本研究對了解區(qū)域土壤養(yǎng)分分布狀況,選擇合適的養(yǎng)分管理方式,提高肥料利用效率和

3、環(huán)境生態(tài)效益,進一步減少農(nóng)區(qū)水域污染,保護區(qū)域水環(huán)境質量都具有重要的意義。
　　 不同利用方式下土壤各采樣點相關指標的檢測結果表明:全氮、速效磷平均含量分別達1.42g·kg-1和31.31mg·kg-1,處于Ⅰ級水平,這與研究區(qū)長期以來較高的氮肥、磷肥施加量有關。就相同利用方式的土壤而言,速效磷的變異系數(shù)達0.58,說明其空間分布不均,這是土壤速效磷分布特性的普遍特點。不同利用方式土壤之間,水稻土全氮含量(1.6g·kg-1)

4、、菜園土速效磷含量(41.90mg·kg-1)均顯著高于其他三類土壤,表明作物類型、經(jīng)濟效益和耕作管理模式等人為因素對土壤氮、磷含量具有明顯影響。
　　 運用克里格插值法的半方差模型參數(shù)進行分析的結果可以看出,土地利用方式與全氮、速效磷的空間分布特性密切相關。四種土壤全氮的變程由小到大依次為菜園土(1.08),水稻土(2.01),茶園土(2.67)和果園土(2.84),說明果園土的氮素漸變范圍較大,而菜園土由于受人為作用影響明顯

5、,空間相關性最弱。不同利用方式土壤磷素的變程差異也表現(xiàn)出相似的規(guī)律。果園土、茶園土,水稻土和菜園土全氮含量的塊基比分別為26.45％,28.64％,30.69％,44.87％,速效磷含量的塊基比分別為21.88％,34.04％,48.78％,58.82％。果園土全氮和速效磷的塊基比在25％左右,具有很強的空間相關性,受成土母質、土壤類型和地形等自然結構性因素的影響十分明顯,水稻土與菜園土的速效磷塊基比高,明顯受到施肥、灌溉和其他管理水平

6、等人為因素的影響。
　　 克里格插值圖反映出不同利用方式下表層土壤氮磷的空間分布特性各異,差別較大。總體而言,氮磷分布不均,部分區(qū)域水稻、菜園土壤氮素、磷素積累迅速,濱湖地區(qū)土壤中磷素過高,而研究區(qū)內(nèi)西南、東北區(qū)域的果園土、茶園土則可適當補充氮素。
　　 水稻土不同土層以及田面水氮磷含量相關性的分析表明,相鄰土層的土壤全氮、速效磷含量有顯著的正相關關系,且氮素垂直遷移能力強于磷素。耕層土壤全氮含量與田面水總氮、硝態(tài)氮和氨

7、態(tài)氮含量呈顯著性正相關,速效磷含量與可溶性正磷酸鹽和總磷含量也呈顯著正相關關系。排水期稻田田面水總氮、氨態(tài)氮含量達到嚴重污染水平,總磷含量處于警戒線附近,綜合污染指數(shù)為3.46,屬嚴重污染水體,排出后會將大量氮素帶入外部水體,造成環(huán)境問題,對此必須引起重視。
　　 研究區(qū)高肥力小麥大田試驗結果表明,土壤肥沃且常規(guī)施肥量較高的情況下,可以適當減少氮肥、磷肥的施用。在本試驗條件下,氮肥、磷肥各減少至常規(guī)施用量的85％(分別為191.