褐土区氮磷在土壤发生层中淋溶的差异性

农业氮磷淋溶已经成为地下水污染最普遍和突出的问题。为揭示氮磷在包气带不同土层的淋溶特征,以典型褐土的5个土壤发生层（耕层、淋溶层、钙积层、黏化层和母质层）为研究对象,采用室内土柱模拟淋溶试验,在施肥量相同的条件下分析不同形态氮磷淋溶量,研究氮磷在不同土壤发生层中的迁移特征及其影响因素。结果表明：1）进行5次淋溶,耕层、淋溶层、钙积层、黏化层和母质层淋溶液中可溶性总氮总量分别为2412.63 mg·L^-1、3028.94 mg·L^-1、244.16 mg·L^-1、3648.99 mg·L^-1和3356.51 mg·L^-1,淋溶层、黏化层和母质层可溶性总氮淋溶量显著高于耕层,而钙积层可溶性总氮淋溶量较耕层显著减少;耕层淋溶液中可溶性总磷总量为0.52 mg·L^-1,且显著高于其他4层。2）在试验初期,耕层、淋溶层的硝态氮、可溶性总氮和正磷酸盐淋溶量显著高于黏化层和母质层,进行到第4、5次淋溶,黏化层、母质层的硝态氮和可溶性总氮淋溶量显著高于其他3层,而各发生层间正磷酸盐淋溶量无显著差异;单次淋溶黏化层和母质层铵态氮淋溶量均显著高于其他3层,而耕层可溶性总磷淋溶量始终显著高于其他各层。3）耕层和钙积层的淋溶液中硝态氮是氮素淋溶的主要形态,占可溶性总氮比例分别为69.0%和85.4%,而在淋溶层、黏化层和母质层中分别为41.3%、5.1%和4.6%;在可溶性磷中,以无机态正磷酸盐为主,最高占可溶性总磷的75.9%。4）土壤有机质含量、阳离子交换量、黏粒含量对土壤氮磷的迁移转化有明显主导作用。有机质与氮磷淋溶量呈显著正相关关系,有机质含量高,会增加淋溶初期氮磷的淋溶风险;而阳离子交换量和黏粒含量则与氮磷淋溶呈显著负相关关系,阳离子交换量大和黏粒多能减少氮磷素的淋溶风险。该试验结果说明,由于5种发生层土壤理化性质不同,各发生层氮磷淋溶特征及其淋溶形态也有差异,并且氮磷的淋溶受土壤本身阳离子交换量、黏粒和有机质含量的影响。     

减水减肥对温室西葫芦产量及土壤养分的影响

为了提高肥料利用率,减少过量施肥、灌溉对生态环境的负面效应,在温室进行了西葫芦种植试验,设施肥量水平(农民习惯施肥量和减肥量)、灌水处理(传统灌溉和滴灌)及施加生物炭3种因素,以明确不同水肥条件下西葫芦产量、不同部位养分含量、水肥生产率、生物量、土壤养分及养分盈余情况,研究减量水肥组合对西葫芦生长及土壤的影响。结果表明,在农民习惯施肥量基础上适量减少施肥、灌溉量与施加生物炭措施未造成西葫芦减产,且提高了肥料偏生产力和灌溉水生产率,对西葫芦地上部、地下部生物量及西葫芦、根系及茎叶养分含量无明显影响;减肥减水对于土壤pH、有机质、硝态氮、铵态氮、有效磷及CaCl_2-P含量基本没有显著影响,而施加生物炭能增加耕层有机质含量,减少土壤硝态氮的淋溶风险;减水与施加生物碳处理对土壤氮素、磷素盈余量无显著性影响。研究结果可为提高设施蔬菜水肥利用效率、减轻土壤养分淋溶提供理论依据。     

山西褐土区设施蔬菜地不同棚龄土壤氮、磷残留特征

设施蔬菜地因其高度集约化的栽培条件和管理方式对土壤养分状况影响极大,但随着种植年限的增加,土壤中氮、磷残留趋势并不清楚。基于此,采取野外调查采样与实验室分析相结合的方法,对山西省晋中市太谷县范村镇象谷村不同种植年限(10、20、30年)温室大棚土壤主要肥力指标进行综合分析,了解褐土区设施蔬菜地土壤主要养分氮、磷残留和迁移特征。结果表明:不同种植年限大棚土壤氮、磷均出现表层(0～20 cm)累积的现象。随着土层深度的增加,不同年限大棚土壤NO^3--N残留量均有降低的趋势,各棚龄土壤0～100 cm土层的硝态氮(NO^3--N)残留量均显著高于100～200、200～300、300～400 cm土层土体的残留量,10、20、30年棚龄土壤0～100 cm土层的NO^3--N残留量分别为100～200、200～300、300～400 cm 土层土体内NO^3--N残留量的34.9%、43.4%、40.9%,且20年的残留量占比最高;不同棚龄相应各层土体NO^3--N残留量均高于大田。随着棚龄增加,土壤0～20 cm土层的有效磷(Olsen-P)含量表现为先升高后降低的趋势,不同棚龄Olsen-P含量(0～40 cm土层)是大田3.8～5.6倍,均以20年棚龄的含量最高。10年棚龄20～40 cm土层和20年棚龄40～60 cm土层的Olsen-P含量均已接近大田表层值(24.66 mg/kg),不同棚龄土壤Olsen-P含量从40 cm土层开始均急剧下降。0～400 cm土层土体内全氮与NO^3--N含量呈显著线性相关,0～100 cm土层土体全磷和Olsen-P含量之间呈乘幂相关关系,由各自的决定系数可知,土壤中50%左右的NO^3--N和Olsen-P含量受全氮量和全磷量的影响。此外,褐土区磷淋溶阈值为45.1 mg/kg,超过此值该区域土壤存在磷淋溶风险。总之,大棚内短期投入大量肥料的生产方式导致土壤中特别是0～20 cm表层土壤氮和磷的大量残留,而长期水肥的高投入又引起有效态氮和磷的淋溶,进而在土壤深层次残留。     

日光温室长期施肥条件下耕层土壤计量化学变化特征

【目的】施肥是保持设施蔬菜地土地生产力的重要措施,但长期高量水肥条件下土壤中碳、氮和磷的化学计量特征并不清楚。【方法】本试验采用室外调查采样结合化验分析的方法,研究褐土区蔬菜保护地不同年限（5、15、20、30a）和大田土壤主要养分碳、氮和磷的化学计量特征。【结果】(1)不同种植年限随着年限增加土壤表层有机质量先增加后降低并趋于稳定,15 a时有机质量达到最大值,比大田增加99.4%;土壤全氮量和全磷量随年限增加整体变化趋势类似有机质量,各年限土壤全氮量和全磷量分别是大田的1.4～2.6倍和1.7～4.5倍,全氮量15 a达最高,而20 a种植年限的全磷量最高。(2)与大田相比,不同种植年限土壤C∶N、N∶P和C∶P化学计量比均随年限增加而递减并趋于稳定,变化分别在8.7～10.3、1.2～1.6和7.7～15.6范围内。土壤表层C、N、P量的增加速度排序为P>N>C,表现为化学计量比C∶P变异最大,N∶P次之,C∶N变异较小。【结论】尽管大棚内肥料投入较高,但目前该褐土区域土壤C∶N、C∶P和N∶P化学计量比在一定范围内维持相对稳定。从长远来看,针对本研究设施蔬菜地磷的持...