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《中国农业大学》 2005年
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不同水氮管理下蔬菜地水分渗漏和硝态氮淋洗特征的研究

于红梅  
【摘要】:针对我国蔬菜生产中由于不合理灌溉和施肥而导致的蔬菜品质下降及环境污染风险提高等问题。本文以北京郊区蔬菜地为例,按照北方菜农种植习惯建立花椰菜-苋菜-菠菜的轮作体系,通过4年的田间定位试验,研究不同水氮管理方式对蔬菜产量和硝酸盐含量的影响及蔬菜地水分渗漏和NO_3-N淋洗特征。试验过程中通过TDR监测不同土层含水量,采用张力计测定土体75cm和105cm处土壤基质势,运用溶液提取器提取土体90cm处土壤溶液,利用田间定位通量法计算根层以下NO_3-N淋洗量。研究结果表明: 蔬菜生产中土壤含水量保持在蔬菜生长有效土壤含水量的50%-80%,施氮量降低到传统施氮量的20%-40%,蔬菜产量并未受到明显影响。 蔬菜中硝酸盐累积量主要受土壤施氮量的影响,施氮量增加明显增加了蔬菜中硝酸盐含量,而受土壤含水量的影响较小。传统施氮处理(N1)与其它两个施氮处理(N2和N3)相比,蔬菜中硝酸盐含量高出13%-97%;而不同土壤含水量对蔬菜中硝酸盐含量影响可在0.6%-13%的范围内变化,规律不明显,且有很大的不确定性。 在蔬菜生长期内通过控制灌溉水量能够明显降低蔬菜地水分渗漏量,同样可明显降低蔬菜地NO_3-N淋洗量。在N1、N2和N3施氮处理下,传统水分处理蔬菜地水分渗漏量分别是优化水分处理蔬菜地水分渗漏量的5.2倍、3.9倍和1.1倍;NO_3-N淋洗量分别是4.6倍、4.7倍和1.5倍。 传统水分处理下通过降低施氮量能够明显降低蔬菜生长期内蔬菜地NO_3-N的淋洗量,N1处理的NO_3-N淋洗量分别比N2和N3高出84%和86%,N2比N3高出14%;但是在优化水分处理下却以N2处理下的NO_3-N淋洗量最低,分别是N1处理的16%,是N3处理的42%,说明在优化水分处理下施氮量过高或者过低都可能导致NO_3-N淋洗量的增加。在整个试验期间施氮量是影响蔬菜地90cm处土壤溶液中NO_3-N浓度的主要因素,传统施氮处理下,土壤溶液中NO_3-N浓度明显高于其它施氮处理土壤溶液中NO_3-N浓度。 休闲期蔬菜地的水分渗漏量主要受当季降雨量的影响,而NO_3-N淋洗量除与降雨量有关外,同时受土壤的无机氮残留量的影响。降雨量大的季节,水分渗漏量较大,NO_3-N淋洗量较高;施氮量高的处理蔬菜地无机氮素残留量也高,因而导致此处理蔬菜地NO_3-N淋洗量增大。休闲期蔬菜地NO_3-N淋洗量占各处理NO_3-N累积淋洗量的22%-44%。 总之,建议采用的优化的水氮管理与传统的水氮管理相比,不但降低了蔬菜中硝酸盐含量,而且大大减少了水分渗漏和NO_3-N的淋洗量,明显提高了水氮利用效率,而蔬菜并不减产。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S158

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