设施蔬菜土壤剖面氮磷钾积累及对地下水的影响

针对设施栽培中传统施肥灌溉带来的养分浪费和环境污染问题,采集河北省定州市设施蔬菜、农田土样及相应的地下水样品,分析了不同设施蔬菜种植年限土壤剖面中速效养分的累积规律及地下水受硝酸盐污染的程度。结果表明:0～200cm和0～400cm设施土壤的速效养分累积均高于对照农田。低龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为377.2mg·kg-1、448.8mg·kg-1、1405.6mg·kg-1、30.6mg·kg-1,分别是对照农田的4.7倍、4.6倍、1.4倍和11.5倍;老龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为629.1mg·kg-1、555.0mg·kg-1、2567.1mg·kg-1、35.2mg·kg-1,分别为对照农田的6.4倍、16.3倍、2.7倍和12.0倍。设施土壤速效养分深层累积比例随棚龄增加而增加。设施蔬菜栽培区表层地下水(地下饮用水,20m)受硝态氮污染严重,超标率和严重超标率为39.3%和7.1%;而深层地下水(农田和大棚灌溉水,40m)硝态氮含量7.4mg·L-1和9.6mg·L-1,超标率分别为25.0%和37.5%,无严重超标水样。     

土壤氮、磷营养过剩对微量元素锌、锰、铁、铜有效性及植株中含量的影响

土壤过量施用肥料,使部分菜地特别是保护地土壤中氮、磷养分积累过剩,导致蔬菜品质变劣,肥效下降,病虫害增多[1-2]。上世纪80年代日本已报道菜地过剩营养的不利影响,发现在土壤磷过高时,微量元素锰和铁出现异常[3]。据统计,京郊菜地土壤氮、磷养分已有明显积累,全市平均保护地土壤有效磷(P)含量达97·1mg/kg,个别区县高达165·8 mg/kg;土壤NO3-N含量平均为88·8 mg/kg,个别区县高达168 mg/kg[4]。在这种高氮、磷含量的土壤中,其它养分的变化也有必要进行研究。相对于大量元素,菜地土壤微量元素的研究较少[5],而且一般都是在常规施肥量的条…     

平衡施肥对连作日光温室黄瓜产量、品质及土壤理化性状的影响

以农户习惯施肥为对照,采用多点试验,研究目标产量法和数学模型法平衡施肥对连作日光温室黄瓜产量、品质及土壤性质的影响。结果表明,平衡施肥对黄瓜有明显增产、节本增效、改善品质、缓解土壤养分和盐分积累的作用。数学模型法平衡施肥在温室连作年限较长或土壤养分较高的条件下适用,目标产量法平衡施肥在温室连作年限短且土壤养分含量较低条件下适用。目标产量法较农户习惯施肥黄瓜增产5.4%～30.8%,减少化肥投入734～59 253元·hm-2,黄瓜硝酸盐含量降低20.8～145.3 mg·kg-1,VC和总糖含量分别提高0.2～2.5 mg·(100g)-1和0.11%～0.47%;数学模型法较农户习惯施肥黄瓜增产7.6%～34.7%,减少化肥投入944～59 463元·hm-2,黄瓜硝酸盐含量降低14.0～147.0 mg·kg-1,VC和总糖含量分别提高0.4～3.5 mg·(100g)-1和0.14%～1.11%。黄瓜拉秧期平衡施肥与对照相比,土壤养分和电导率明显降低。河北省日光温室黄瓜土壤全盐量与电导率呈极显著直线正相关(R=0.949 5),可以用电导率代替全盐作为反映土壤盐渍化程度的主要指标之一。     

钱塘江附近农田土壤磷的积累及其流失的潜在风险

为探讨钱塘江周边农田土壤磷流失风险,采集了181个代表性农田土壤,分析了土壤藻类可利用磷、植物有效磷(Olsen P)、水溶性磷和磷零吸附时的磷平衡浓度(EPC0)。结果表明,土壤藻类可利用磷在5.89～932.65 mg·kg~(-1)之间,平均为105.30 mg·kg~(-1);植物有效磷在1.00～444.76 mg·kg~(-1)之间,平均为30.57 mg·kg~(-1),达到较高水平;蔬菜地土壤磷素积累明显高于一般农田。土壤水溶性磷含量和EPC0值随土壤中植物有效磷积累而增加,当土壤中植物有效磷超过60 mg·kg~(-1)时,土壤水溶性磷含量迅速增加;土壤中植物有效磷60 mg·kg~(-1)的样品比例达11.60%。土壤EPC0可作为评价土壤磷素向水体释放磷的强度指标,根据土壤EPC0值与植物有效磷之间的线性关系,估算得到的径流中磷达到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类地表水环境质量标准上限值相应的土壤植物有效磷临界值分别为7.9、13.7、20.9、28.2 mg·kg~(-1)和35.4 mg·kg~(-1),研究区大约有35.9%的农田磷积累可能产生的地表径流磷含量在Ⅳ～劣Ⅴ类的范围。研究认为,钱塘江近江地段部分农田土壤中磷素已有明显积累,存在较高的流失风险。建议把植物有效磷为30 mg·kg~(-1)和60 mg·kg~(-1)分别作为这一区域农田磷肥限量施用和禁止施用的参考值。     

日光温室土壤养分含量及比例与种植年限的关系

对陕西省泾阳县的日光温室蔬菜施肥情况与土壤养分状况进行了研究。结果表明,泾阳县日光温室氮磷钾养分的纯投入量平均为N·651 kg hm~(-2)、P2O5·485 kg hm~(-2)和K2O·855 kg hm~(-2),养分投入量明显偏高。温室耕层土壤速效磷、速效钾、水溶性钾和水溶性钙与种植年限之间都存在极显著的线性正相关关系,相关系数分别为0.995、0.973、0.973和0.979。种植7年后,硝态氮、速效磷、速效钾的含量分别是农田土壤的1.8、5.1和3.6倍,水溶性钾、钙、镁分别是农田的12.2、4.5和2.6倍。随种植年限的延长,温室土壤K、Ca、Mg三者的比例严重失衡,由养分不合理施用带来的养分损失及可能引起的环境问题值得关注。     

洞庭湖平原菜园土壤养分径流规律及其影响因素

通过定位大田和田间小区试验,研究了不同蔬菜类型及不同施肥结构对菜园土壤养分径流损失的影响。结果表明:菜园土壤养分径流损失以氮为主,钾素次之,磷素最少。种植辣椒作物由于施肥量大于南瓜,氮、磷、钾养分的淋失显著高于南瓜地。白菜地磷、钾养分的淋失显著高于甘蓝地。春、夏季蔬菜地氮、磷、钾养分的淋失高于秋、冬季蔬菜地。在茄子生育前期,当地菜农习惯施肥处理(CK2),氮、磷养分的淋失较其他处理严重,单施化肥处理(NPK),钾养分的淋失较其他处理严重。白菜、甘蓝地前2次径流水样中,习惯施肥和单施化肥处理氮、磷、钾养分的淋失较其他处理严重。施用有机肥料,在蔬菜生育后期氮、磷、钾养分的淋失大于其他处理,维持较高的水平。不施肥处理,也存在着养分的损失,且数量较大,在生产实践中应加强土壤养分资源的管理和高效利用。     

设施菜地土壤养分演变规律及对地下水威胁的研究

1994～1997年山东寿光设施蔬菜年平均施肥量达到N 1351.2kg hm-2、P2O5 1701.2kg hm-2和K2O 539.6kg hm-2;2004年与1997年相比,氮肥和磷肥的用量减少,钾肥的用量增加,有机养分的比例增加。日光温室蔬菜氮肥、磷肥、钾肥的表观利用率分别为21.33%、2.82%、61.34%。蔬菜土壤有机质含量高于露地土壤。寿光日光温室土壤中碱解氮含量平均205.4mg kg-1;速效磷的含量平均为225.2mg kg-1,具有明显的积累效应,与设施种植时间之间存在极显著的相关性(r=0.550**,n=35);土壤速效钾含量最高为369.7mg kg-1,也具有明显的积累效应,与设施使用时间具有极显著的相关性(r=0.502**,n=35)。设施表层土壤中水溶性钙的含量平均为336.0mg kg-1,土壤水溶性镁的含量平均为70.6mg kg-1。日光温室土壤中微量元素除硼外,含量均高于露地土壤。地下水硝酸盐污染严重,而且上升迅速。     

桂林市菜地土壤和蔬菜铜含量及其健康风险

在桂林地区蔬菜和菜地土壤铜含量进行大规模调查基础上,评价其污染程度,并用THQ评估经食用蔬菜摄入铜的健康风险。结果显示,桂林地区菜地土壤铜含量范围、中值、算术均值和几何均值分别为11.69～348.8mg·kg-1和27.41、34.62、29.43mg·kg-1,与桂林市土壤背景值相比,桂林市菜地土壤铜没有明显的积累;桂林地区蔬菜铜含量范围和平均值分别为0.032～3.530mg·kg-1和0.324mg·kg-1,与其他城市蔬菜铜含量相比,桂林地区蔬菜铜含量处于较低水平,通过蔬菜摄入铜的健康风险小。蔬菜对铜的富集能力以辣椒最高,因而其抗污染能力较差,白菜、包菜和萝卜对铜的富集能力最低。     

山西省菜园土壤磷素积累特征及流失风险分析

为了解山西省不同区域菜园土壤磷素积累以及流失情况, 本文分析了菜园土壤磷饱和度(DPS)、Mehlich3-P、Olsen-P与水溶性磷(Pw)的积累特征.结果表明: 山西各地菜园土壤4种磷素(土壤全磷、水溶性磷、Olsen-P和 Mehlich3-P)积累明显, 已经远远超过作物需求量; 土壤表层水溶性磷含量随着土壤磷饱和度(DPS)、Olsen-P、Mehlich3-P含量的增加而增加; 且Mehlich3-P与Olsen-P、水溶性磷与Olsen-P、水溶性磷与Mehlich3-P之间具有极显著相关性, 相关系数分别为0.976 6、0.923 2、0.962 0 (P<0.01); 当磷饱和度大于46.64%、Olsen-P大于81.88 mg·kg-1、Mehlich3-P大于164.59 mg·kg-1时, 水溶性磷含量上升幅度迅速增大, 由此将土壤磷饱和度为46.64%、Olsen-P 为81.88 mg·kg-1、Mehlich3-P为164.59 mg·kg-1和水溶性磷为8.05 mg·kg-1初步确定为山西省菜园土壤磷素流失的临界值.该结果将为探讨山西农田土壤磷素的养分管理和环境风险评估提供重要的理论依据.     

青贮玉米生产中施用液态粪肥的环境评估

在美国,随着青贮玉米生产增加,牛粪发酵后用作肥料的数量也在增多,其对环境的影响越来越引起人们的关注。从2007—2009年,在美国明尼苏达州中心西部农场面积约65 hm2的2块地上种植青贮玉米,2007年在其中一块青贮玉米收割地上种植黑麦。秋施液态粪肥全N、全P含量每年分别为410 kg/hm2和98 kg/hm2。土壤中的NO3-N和速效磷累积未在研究作物中出现,但是地下排水中NO3-N和可溶性磷(DRP)含量年平均分别为52kg/(hm2·a)和0.8 kg/(hm2·a)。在地下土层15 cm处,未种黑麦的土壤有机C含量不变,种植黑麦的土壤有机C含量增加15%,其增加的15%中包含肥料中的C物质。与冬季休闲地相比较,黑麦地春季土壤NO3-N下降46%,地上覆盖度平均增加4倍。未种黑麦土壤NO3-N地下流失53 mg/L,种植黑麦地土壤NO3-N地下流失39mg/L,而DRP未受影响。黑麦地上干物质量是2 t/hm2,玉米干物质量是2.7 t/hm2,种过黑麦比冬季休闲地的玉米干物质量低16%,其降低原因是由于地下NO3-N和DRP浓度高引起的,可以通过选择水土保持技术来加以补偿。一般来说,冬季黑麦作为覆盖作物的环境效益超过单一种植青贮玉米,但同时也增加了经济风险。     

长期定位施肥对黑垆土剖面养分分布特征的影响

对黄土高原旱地 15年连续施肥后土壤剖面养分分布的研究发现 ,施化肥对土壤剖面有机质、全N、全P含量的影响深达 100cm以下 ,所有施肥处理有机质、全N、全P、NO3--N、有效P含量在耕层 (0～20cm)都有不同程度增加 ;40～60、60～80cm土层有机质、全N、全P都低于长年不施肥处理 ,造成土壤下层养分的亏缺。长期大量施用氮肥造成N素养分下淋累积 ;长期大量施用磷肥土壤耕层有效P显著提高 ,而 20cm以下土层变化不大。     

Excessive application of nitrogen and phosphorus fertilizers induces soil acidification and phosphorus enrichment during vegetable production in Yangtze River Delta,China

Intensive vegetable cultivation has developed very rapidly in China, and investigation of current soil nutrient problems in vegetable fields and their potential environmental risk is important for local soil nutrient management strategies. Three hundred and sixty‐six soil samples were collected from greenhouse vegetable fields, open vegetable fields and rice/wheat rotation fields in southern Jiangsu Province, the most intensive vegetable‐producing areas in Yangtze River Delta, China, for the analysis of their soil fertility status. Soil acidification and P enrichment were the main problems identified in this area of vegetable production, with about 20 and 17% of the open and greenhouse vegetable field soils, respectively, being extremely acid with soil pH values below 5.0. In contrast, no soils under rice/wheat rotation fields were as acidic. Percentages of sites with Olsen‐P concentrations < 90 mg/kg were 61, 85 and 0% for soils growing greenhouse vegetable, field vegetable and rice/wheat, respectively. The nitrogen (N) surplus for vegetable fields exceeded 170 kg/ha/crop, and the phosphorus (P) surplus exceeded 40 kg/ha/crop. Thus, current vegetable production leads to potential environmental risks of N and P pollution of nearby aquatic bodies. Insufficient supplementation with potassium fertilizers was found in some vegetable fields. Several ameliorative measures are proposed.     

上海市郊旱作农田土壤养分资源状况

研究了上海市郊旱作农田土壤养分特征,结果表明：自80年代以来经过近20年的土壤耕作演替,上海市郊蔬菜、瓜果旱作土壤总体养分状况表现为有机质、氮素、磷素和钾素含量均很丰富。土壤氮、磷养分积累明显,较80年代第二次土壤普查有大幅度增加,一方面施用过多肥料造成浪费,另一方面带来潜在的非点源污染,对周围的环境造成威胁。各区域由于受土壤质地、土壤类型、气候条件、作物种类、耕作方式等不同土壤养分有所差异。不同耕作方式对农田土壤养分的含量影响较大,其水平高低依次为：大棚土壤、露天菜地土壤、传统自留地土壤。大棚瓜、菜地土壤有酸化趋势,菜园土壤有效磷含量远高于稻麦田土壤,这主要和施肥水平有关。     

水土保持措施对坡耕地土壤养分时空变异影响

以水保林地、水平梯田及地埂植物带组成的水土保持措施体系和无水保措施布置坡耕地为研究对象,结合传统统计分析和ArcGIS地统计分析方法,研究不同深度土壤养分随时间及空间(垂直和水平)变化特征。结果表明,(1)所选研究区内土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量均随着土层深度的增加而降低,同一坡位高度,有水土保持措施坡耕地土壤养分含量比无措施坡耕地高,且土壤养分在垂直方向上相对均匀分布。(2)从各水土保持措施对不同深度土壤养分含量的影响来看,在水土保持体系内,0~15 cm和15~30 cm土壤有机质含量依次为:水保林地>水平梯田>地埂植物带,全氮、全磷和有效磷含量依次为:地埂植物带>水平梯田>水保林地。在无措施对照区,土壤有机质、全氮和有效磷含量两层次均顺坡逐渐增高,而全磷两层次分布均呈:中坡位无措施区>下坡位无措施区>上坡位无措施区。不同深度土壤有机质、全氮、全磷和有效磷含量均随月份变化先增加后损失,但其变化程度因水土保持措施不同而不同。(3)经统计分析表明,水土保持措施区0~15 cm土壤有机质和全氮变异系数大于无措施对照区,但土壤全磷和有效磷变异系数正好相反;无措施对照区15~30 cm土壤有机质、全氮、全磷和有效磷变异系数大于水土保持措施区。水土保持措施与不同深度土壤养分之间均呈极显著正相关关系,0~15 cm和15~30 cm土壤全氮和有效磷之间均呈显著正相关,而0~15 cm和15~30 cm其他各指标关系间均呈极显著正相关关系。     

西藏高原自然生态系统转化为农田后提高了土壤的净矿化和净硝化

A comparative study was conducted to determine the NH4^＋ and NO3^- concentrations in soil profiles and to examine the net nitrogen （N） mineralization and nitrification in adjacent forest, grassland, and cropland soils on the Tibetan Plateau. Cropland soil showed significantly higher inorganic N concentrations in soil profiles compared with forest and grassland soils. NO3^- -N accounted for 70%-90^ of inorganic N in cropland soil, while NH4^＋ -N was the main form of inorganic N in forest and grassland soils. The average net N mineralization rate at 0 20 cm depth was approximately twice in cropland soil （1.48 mg kg^-1 d^-1） as high as in forest （0.83 mg kg^-1 d^-1） or grassland soil （0.72 mg kg^-1 d^-1）. Cropland showed strong net nitrification, with the net rate almost equal to the total net N mineralization. Urea addition stimulated soil respiration, particularly in forest soil. Most urea-N, however, remained as NH4^＋ in forest and grassland soils, while NO3^- was the main form of inorganic N to increase in cropland soil. Higher rates of net nitrification in cropland soils suggest that land use change on the Tibetan Plateau may lead to high N losses through nitrate leaching.     

山西省菜田土壤养分状况及主要蔬菜的平衡施肥

在山西省10个市60多个县(市)的7333hm2菜田耕层取土样1086个,分析测定了土壤有机质、全N、碱解N、速效P、速效K、有效B、Mn、Mo、Zn、Fe、Cu等养分含量;开展了不同肥力菜田主要蔬菜的平衡施肥试验共120余次;提出了山西省5种主要蔬菜在不同肥力菜田上的推荐施肥量。     

滇池北岸居民-农田混合区域农田土壤氮素空间分布特征研究

土壤氮含量空间分布特征对评价氮迁移风险和合理施肥具有重要意义。以滇池北岸大清河流域下游46.7 hm2韭菜田与花卉地为对象,于2006年8月通过网格法（40 m×（80～90）m）布点采集112个表层土样,研究了土壤氮素空间变异特征。结果表明,调查区土壤TN为1.28～6.17 g.kg-（1均值3.36 g.kg-1）、NO3--N为3.7～691.7 mg.kg-（1均值89 mg.kg-1）。调查区东北部韭菜种植区由于接受生活污水、养殖废水,土壤总氮含量最高,而西南部韭菜、花卉种植区土壤总氮含量相对较低,高浓度养殖和生活污水的排放是导致土壤总氮含量空间分布差异的主要原因;土壤硝氮含量则以西南部花卉大棚区最高,不同的种植方式（花卉大棚栽培）是土壤硝氮含量差异的主要原因。夏季高温多雨,花卉揭棚将增加土壤硝酸盐淋溶/径流的迁移风险,蔬菜田块土壤氮矿化也可能加剧土壤氮的淋溶/径流迁移。因此,在滇池流域湖滨区居民生活污水、养殖污水的排放,作物种植方式与布局,对农田氮的迁移及水体污染具有重要的影响。     

露地洋葱施肥、土壤养分及产量状况的分析研究

在农户调查和土壤测试相结合的基础上,分析了山东惠民县露地洋葱土壤养分状况、肥料投入及其对产量和养分平衡的影响。结果表明,施用有机肥农户占总调查户的44%,平均由有机肥带入的氮磷钾养分量分别为N 170kg hm-2、P2O5112 kg hm-2、K2O 223 kg hm-2。化肥氮、磷投入量较高,平均分别为N 458 kg hm-2和P2O5399 kg hm-2,是洋葱氮磷吸收量的4.0和6.0倍,化学钾肥不足(K2O 131 kg hm-2),占洋葱钾吸收量的55%。收获时0~30 cm土壤无机氮含量达到88 kg hm-2,O lsen-P(P)和速效钾(K)平均含量分别为25.5和104 mg kg-1。自春季返青前到收获期间,30~60 cm和60~90 cm土壤无机氮含量均有不同程度的提高,土壤氮表观损失量与氮素投入量呈显著直线相关,维持土壤氮素平衡的最大氮素供应量为290 kg hm-2。相关分析表明,无论是氮、钾化肥投入量还是各阶段土壤无机氮、速效钾含量都与洋葱产量无显著相关,而磷肥用量及0~30 cm土壤剖面O lsen-P含量与产量有显著正相关(p<0.05)。     

褐煤腐殖酸对不同土壤上小麦生长的影响

Humic acid(HA),a fairly stable product of decomposed organic matter that consequently accumulates in ecological systems,enhances plant growth by chelating unavailable nutrients and buffering pH.We examined the effect of HA derived from lignite on growth and macronutrient uptake of wheat(Triticum aestivum L.) grown in earthen pots under greenhouse conditions.The soils used in the pot experiment were a calcareous Haplustalf and a non-calcareous Haplustalf collected from Raisalpur and Guliana,respectively,in Punjab Province,Pakistan.The experiment consisted of four treatments with HA levels of 0(control without HA),30,60,and 90 mg kg -1 soil designated as HA 0,HA 1,HA 2,and HA 3,respectively.In the treatment without HA(HA 0),nitrogen(N),phosphorus(P),and potassium(K) were applied at 200,100,and 125 mg kg -1 soil,respectively.Significant differences among HA levels were recorded for wheat growth(plant height and shoot weight) and N uptake.On an average of both soils,the largest increases in plant height and shoot fresh and dry weights were found with HA 2(60 mg kg -1 soil),being 10%,25%,and 18%,respectively,as compared to the control without HA(HA 0).Both soils responded positively towards HA application.The wheat growth and N uptake in the non-calcareous soil were higher than those of the calcareous soil.The HA application significantly improved K concentration of the non-calcareous soil and P and NO 3-N of the calcareous soil.The highest rate of HA(90 mg kg -1 soil) had a negative effect on growth and nutrient uptake of wheat as well as nutrient accumulation in soil,whereas the medium dose of HA(60 mg kg -1 soil) was more efficient in promoting wheat growth.     

南方设施菜地填闲苋菜筛选及其氮磷淋失阻控效果研究

筛选经济效益高、易推广,且对夏季休闲期氮磷淋失阻控效果好的填闲作物,对减轻我国珠三角地区设施菜地土壤氮磷流失、保护水体环境具有重要意义.通过淋溶管法研究了夏季休闲期(7月至8月)种植4种苋菜(圆红苋菜、心红苋菜、青苋与南星苋)对设施菜地土壤淋溶液pH、无机氮磷浓度及收获后土壤速效养分等的影响.结果表明:苋菜作为填闲作物...