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《西安建筑科技大学》 2011年
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畜禽有机肥氮磷在红壤中的矿化、利用和环境风险研究

杨蕊  
【摘要】:畜禽养殖废弃物的处理问题是制约集约化养殖业可持续发展和影响农村环境的重要因素。本研究选用腐熟的猪粪、鸡粪有机肥和第四季红土发育的典型红壤为试验材料,采用室内培养试验、野外盆栽试验、以及土柱淋溶试验,通过设置不同的施肥量水平,研究了不同施肥条件下土壤中矿质氮(NO_3~--N和NH_4~+-N)及有效磷(Olsen-P)的动态变化,以及油菜的产量、养分吸收以及施肥土壤氮磷的迁移特征。取得以下主要研究结果: (1)有机肥中氮磷的矿化不同步,其中氮在红壤中的矿化阶段可分为:前4周缓慢释放,矿化速率为0.29-0.46mg N·d~(-1)·kg~(-1)土;4~(-1)0周快速释放,矿化速率为0.60~0.71mg N·d~(-1)·kg~(-1)土;10~15周缓慢下降,矿化速率为-0.09~-0.20 mg N·d~(-1)·kg~(-1)土,而磷的矿化释放主要发生在第3周。连续培养15周(相当于一个作物生长季),鸡粪矿质氮释放率为15.6%~18.3%,有效磷释放率为30.2%~37.8%,猪粪处理矿质氮为14.8%~16.9%,有效磷为34.0%~41.6%,意味着有机肥经过一个生长季会有60%~80%的氮磷残留在土壤中,因此长期连续施用会造成土壤中氮磷的积累,并可能对环境构成潜在威胁。 (2)施用有机肥能显著提高油菜苗期和花期叶片的叶绿素含量、收获期籽粒产量和生物学产量,而对于光合速率影响不大。随施肥量的增加油菜产量呈增加趋势,当施磷量为78.6kg/hm~2时,籽粒和生物学产量均达到最高。施用有机肥不同程度地提高了油菜根、茎、荚及籽粒中的氮磷养分含量,并且提高了油菜各部位氮磷养分的累积量。 (3)土壤氮素淋溶的主要形态是硝态氮,其淋溶动态过程分为三个阶段:快速下降阶段(入渗量100mm)、缓慢下降阶段(入渗量100~(-1)50mm)和稳定阶段(入渗量150mm以后)。硝态氮淋溶速度快、强度大,在入渗量大约200mm、历时约2.5个小时完成强烈淋溶,说明硝态氮易随入渗水向土壤深层迁移,从而对地下水环境构成威胁。水溶性TN的变化过程与硝态氮类似,而铵态氮的淋溶强度较低。磷素的淋溶动态过程表现为先升高,达到一个峰值后降低,最后趋于缓慢稳定增长。根据当地降雨的径流系数,估测了施用两种有机肥土壤氮磷的年平均淋失强度,约为170 - 240 kgN/hm~2和3.2 -8.4 kgP/hm~2,表明施用有机肥条件下氮素的淋失强度显著高于磷。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X13

【参考文献】
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