沼液農(nóng)用對(duì)土壤和小麥-玉米系統(tǒng)氮平衡的影響.pdf

1、隨著規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物的大量排放成為我國(guó)環(huán)境安全的一大隱患，同時(shí)我國(guó)農(nóng)業(yè)還面臨肥料過度施用導(dǎo)致的土壤肥力下降以及地下水硝酸鹽污染等環(huán)境問題。通過沼氣工程對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞污進(jìn)行厭氧發(fā)酵，解決了養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物排放問題，也產(chǎn)生了富含植株所需的N、P等營(yíng)養(yǎng)元素的沼液沼渣。近些年，這種將養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)通過沼氣工程結(jié)合的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式，符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，備受國(guó)內(nèi)外農(nóng)場(chǎng)的推崇。本論文通過在2013~2014年冬小麥-夏玉米與土壤

2、的系統(tǒng)中，進(jìn)行不同氮投入量（0,192,315,and477kg·ha-1）的沼液農(nóng)用試驗(yàn)和農(nóng)民習(xí)慣施肥（420kg·ha-1）試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)農(nóng)田中氮的來源和去向，其中去向包括植株氮的吸收量，土壤無機(jī)氮?dú)埩袅浚寥赖苋芰?。通過植株和土壤氮素監(jiān)測(cè)試驗(yàn)揭示沼液農(nóng)用過程中氮平衡規(guī)律，從而尋求沼液農(nóng)用最佳的氮投入量。
　　主要結(jié)論如下：
　　1）用沼液代替肥料施用于華北地區(qū)冬小麥-夏玉米農(nóng)田，沼液農(nóng)用年氮投入量在315~477kg·h

3、a-1時(shí)，可以保證植株產(chǎn)量和植株吸氮量與農(nóng)民習(xí)慣施肥相當(dāng)。
　　2）沼液農(nóng)用處理與農(nóng)民習(xí)慣施肥處理0~200cm土壤的無機(jī)氮分布規(guī)律顯著不同，農(nóng)民習(xí)慣施肥處理NO3--N在0~200cm土壤剖面的分布呈“W”型分布，沼液農(nóng)用呈處理“C”型分布。農(nóng)民習(xí)慣施肥處理NO3--N濃度土壤表層較高，隨著土壤深度的增加先減少后增加再減少，累積高峰出現(xiàn)在100~140cm土層。沼液農(nóng)用處理表層土壤NO3--N最高，20~200cm土壤NO3--

4、N含量較低，在200cm處略有增加。農(nóng)民習(xí)慣施肥處理0~200cm土壤剖面NO3--N的殘留量（239.49~319.10kg·ha-1）顯著大于沼液農(nóng)用（15.19~133.58kg·ha-1）。農(nóng)民習(xí)慣施肥在土壤剖面NO3--N的高殘留量增加了土壤氮淋溶的風(fēng)險(xiǎn)，沼液農(nóng)用處理殘留量較低，降低了氮淋溶的風(fēng)險(xiǎn)。
　　3）農(nóng)民習(xí)慣施肥和CK零氮投入施肥處理土壤水分淋失量顯著大于沼液農(nóng)用處理，由于土壤結(jié)構(gòu)被破壞，土壤保水性降低，土壤水分

5、淋失量增加，從而氮淋溶風(fēng)險(xiǎn)增加。
　　4）在觀測(cè)氮淋溶的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在沼液農(nóng)用和施肥灌溉后會(huì)出現(xiàn)氮淋溶高峰，在5~7天后恢復(fù)到原始水平。土壤溶液中NO3--N濃度隨沼液農(nóng)用處理和農(nóng)民習(xí)慣施肥處理氮投入量的增加而增加。高氮投入量的沼液農(nóng)用處理會(huì)增加氮淋溶的風(fēng)險(xiǎn)。中192kg·ha-1氮投入量的沼液農(nóng)用處理氮淋溶量與CK處理相當(dāng)，不會(huì)加劇氮淋溶風(fēng)險(xiǎn)。
　　5）0~200cm土壤中NH4+-N濃度較低，在0~10mg·kg-1，累積

6、量在100kg·ha-1以下。200cm處土壤淋溶液中NH4+-N濃度較低<1mg·L-1。所以氮投入量在477kg·ha-1以下或者在沼液濃度低時(shí)的沼液農(nóng)用處理可以不用考慮NH4+-N淋溶的問題。
　　6）在2013~2014年整個(gè)小麥-玉米輪作期內(nèi)，沼液農(nóng)用處理超過50％氮總投入量被植株吸收，僅有約為10%的分別殘留于土壤和淋溶到下層土壤。
　　結(jié)果表明合理的沼液農(nóng)用（在小麥越冬期，拔節(jié)期和玉米種植后農(nóng)田施用沼液，年氮投