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《西北农林科技大学》 2019年
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沼液水肥一体化替代化肥施用对温室作物和土壤性质的效应

高旭  
【摘要】:近年来,随着我国畜禽养殖业规模化的快速发展,畜禽粪污量大幅增加,畜禽粪污能否得到妥善处置成为决定畜禽养殖业可持续发展的重要因素之一。而沼气工程将粪污发酵为沼液沼渣应用于农业生产是减少集约养殖场污染物排放有效措施。沼液中富含植物生长发育所必需的营养元素,速效养分能力强,是一种良好的高效液体肥料,沼液作为肥源替代化学肥料施用,不但能降低农业和化肥生产成本投入,并且使畜禽粪污得以资源化利用。但不合理的过量施用沼液也会导致土壤次生盐渍化,土壤质量下降,从而影响作物产量及品质。因此,本研究以陕西杨凌高新农业技术产业示范区大型养猪场畜禽粪和废水发酵产生的沼液,然后与日光温室水肥一体化灌溉系统连接形成的“猪-沼-菜”技术模式为对象,分析不同季节沼液养分含量的变化规律,同时研究沼液替代化肥及减量施肥对早春茬甜瓜、西瓜及番茄生长的影响,旨在为当地沼液养分的高效利用及蔬菜沼液水肥一体化安全合理施用提供科学指导和理论依据,也为其他地区沼液的科学管理和利用及科学施用提供借鉴。通过研究获得主要结论如下:(1)分析不同季节沼液成分变化,结果表明:不同季节沼液pH在8.20-8.45,均呈微碱性;2017年10月到2018年6月,沼液EC、有机物质、腐殖酸、可溶性有机碳、总氮、总磷、总钾、钠等含量均呈先增加后逐渐稳定,这种变化主要由于养殖场未实施雨污分离,2017年9~10月降水多稀释粪肥浓度引起。稳定状态下沼液总氮磷钾含量平均分别为1402mg/L、47mg/L、1328mg/L,沼液中氮主要以NH_4~+-N存在。(2)沼液水肥一体化替代化肥施用对日光温室栽培“绿宝石”薄皮甜瓜产量、品质及养分吸收影响研究显示:不施肥(CK)、常规施肥(CF)、化肥减量(FR)、沼液替代(BS)、沼液减量(BR)不同处理间甜瓜干物质量和养分携出量均无显著差异,单果重和产量均无显著差异;沼液替代(BS)、沼液减量(BR)处理甜瓜可溶性总糖、可溶性固形物、糖酸比较常规(CF)处理显著提高;沼液(BS、BR)施用和化肥减量(FR)处理较常规施肥(CF)处理分别增效26.77%、8.49%和3.37%;BR和FR处理N、P、K养分利用率较CF处理分别提高12.47%、9.84%、15.26%和11.10%、9.62%和41.47%。甜瓜温室栽培下每形成1000kg经济产量N、P_2O_5、K_2O吸收量分别为4.35kg、1.31kg、7.46kg,需求比例为1:0.30:1.72。(3)沼液水肥一体化替代化肥施用对日光温室栽培“千鼎一号”小型礼品西瓜产量、品质及养分吸收影响表明:不施肥(CK)、常规施肥(CF)、化肥减量(FR)、沼液替代(BS)、沼液减量(BR)不同处理间西瓜总干物质量、养分携出量、单果重和产量亦均无显著差异;沼液替代(BS)、沼液减量(BR)处理西瓜果实可溶性总糖、可溶性固形物、糖酸比较常规施肥(CF)处理均显著提高;化肥减量FR与沼液替代BS处理较常规施肥CF处理节本增收效果显著;西瓜日光温室栽培下每形成1000kg经济产量对N、P_2O_5、K_2O吸收量分别为2.10kg、0.58kg、4.12kg,需求比例为1:0.28:1.96。(4)沼液水肥一体化替代化肥及减量施肥对日光温室秋延茬及春茬番茄产量、品质、养分吸收及土壤理化性质的影响表明,不同处理对春茬番茄的养分吸收无显著影响;与常规(CF)处理相比,化肥减量(FR)和沼液减量(BR)处理番茄的养分利用率提高,其中FR处理N、P、K养分利用率比CF分别提高4.23%、16.93%和70.30%,BR处理提高4.91%、15.72%和19.19%;BR处理能够达到增产的效果,且较CF处理相比,番茄果实可溶性糖含量显著提高;沼液(BS、BR)和FR处理较CF处理分别增效7.03%、14.10%和10.98%;适量施用沼液对土壤pH值影响较小,过量连续施用会提高土壤电导率,增加盐渍化风险,引起作物减产。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:S625.5

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