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有机肥对菜地土壤NO_3~--N积累的影响及其环境效应

肖本木  
【摘要】: 过去人们普遍认为,有机肥料是降低土壤和蔬菜硝酸盐积累、减轻硝态氮淋失的有益农业措施,因此将增施有机肥作为防治硝酸盐污染的重要措施。然而,近年来的研究发现,不合理的施用有机肥也会引起蔬菜及土壤硝态氮的累积。有鉴于此,本研究通过培育试验、盆栽试验和淋洗试验,系统研究不同有机肥、有机肥与酰胺态氮肥(尿素)、铵态氮肥(硫酸铵)配施对土壤硝态氮、蔬菜硝酸盐累积以及硝态氮淋失的影响,旨在为蔬菜地合理施用有机肥,提高蔬菜产量和品质提供理论依据。主要结果如下: 1.有机肥对菜地土壤氮素转化的影响 1.1不同种类有机肥对菜地土壤氮素转化的影响因有机肥C/N比值不同而异,培养结束时,牛粪处理土壤NO_3~--N含量与CK无显著差异,豆粕、猪粪处理的土壤NO_3~--N含量分别较CK提高了5.03倍和1.34倍,而菇渣处理的土壤NO_3~--N含量则较CK下降了0.94倍。除菇渣处理NH_4~+-N含量较低外,施用豆粕、猪粪、牛粪处理的土壤NH_4~+-N含量与CK无明显差异。 1.2有机肥与尿素配施提高了土壤的脲酶活性,加速尿素在土壤中的分解。培养结束时,与单施尿素处理相比较,尿素与豆粕配施处理的土壤NO_3~--N含量提高了28.57%,尿素与菇渣配施处理则降低了44.12%。与单施硫酸铵处理相比较,硫酸铵与豆粕配施处理的土壤NO_3~--N含量提高了23.77%,硫酸铵与菇渣配施处理则降低了39.78%。有机无机肥配施对土壤NH_4~+-N含量的影响较小,培养试验结束时,各处理土壤的NH_4~+-N含量都小于10mg/kg。 2.有机肥对蔬菜NO_3~--N累积的影响 2.1单施有机肥对蔬菜的生长和硝酸盐含量的影响因有机肥C/N比值不同而异,施用C/N比值高的菇渣(每Kg土壤施0.2-0.4gN),蔬菜(上海青)生物量降低98.53%-99.16%,差异极显著;施用C/N比值低的豆粕(每Kg土壤施0.2-0.4gN),采收期上海青生物量、叶片NO_3~--N、NO_2~--N含量较不施肥的对照(CK)分别提高303.52%-315.77%、19.75-66.25倍和13.68%-130.47%,且NO_3~--N、NO_2~--N含量随有机肥用量的增加而提高。 2.2有机无机配施对蔬菜硝酸盐含量的影响取决于有机肥的C/N比值。与单施尿素处理相比较,采收期尿素与菇渣配施处理叶片硝酸盐含量降低了87.64%,尿素与豆粕配施处理叶片硝酸盐含量则增加了200.94%;与单施硫酸铵处理相比较,采收期硫酸铵与菇渣配施处理叶片硝酸盐含量降低了81.27%,硫酸铵与豆粕配施处理叶片硝酸盐含量则增加了228.53%,差异均达极显著。 2.3蔬菜硝酸盐含量与土壤硝态氮含量、植株硝酸还原酶活性关系密切,相关分析表明,蔬菜硝酸盐含量与土壤硝态氮含量和植株硝酸还原酶活性具有极显著的正相关关系。 3有机肥对蔬菜地土壤NO_3~- _ N淋失的影响 3.1单施有机肥对蔬菜地土壤NO_3~- _ N淋失的影响因有机肥C/N比值不同而异,与CK相比较,施用C/N比值低的豆粕(每Kg土壤施0.2-0.4gN),土壤NO_3~--N淋失量增加了58.41%-120.23%,施C/N比值高的菇渣(每Kg土壤施0.2-0.4gN)则降低了39.09%-46.56%。 3.2化学氮肥与有机肥配施对蔬菜地土壤NO_3~- _ N淋失的影响取决于有机肥的C/N比值,与单独施用尿素相比较,尿素与豆粕配施处理的NO_3~--N淋失量增加了15.43%,而尿素与菇渣配施处理的NO_3~--N淋失量则减少了21.31%;与单独施用硫酸铵相比较,硫酸铵与豆粕配施处理的NO_3~--N淋失量增加了7.33%,而硫酸铵与菇渣配施处理的NO_3~--N淋失量则减少了13.46%,差异均达极显著水平。 3.3单施C/N低的豆粕会促进土壤NO_3~--N的向下迁移,提高NO_3~--N的淋失量;而单施C/N高的菇渣则抑制土壤NO_3~- _ N的向下迁移,降低NO_3~- _ N的淋失量。与单施化肥(尿素、硫铵)相比较,化肥与C/N比值低的有机肥如豆粕配施会促进NO_3~--N在土壤中的累积,而化肥与C/N比值高的有机肥如菇渣配施会减轻NO_3~--N在土壤中的累积。土壤NO_3~--N累积尤其是深层土壤NO_3~--N的累积,会加剧土壤NO_3~--N的淋失。


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