洱海北部地区不同轮作农田氮、磷流失特性研究(英文)

[目的]本文通过研究洱海北部地区不同轮作模式下农田氮、磷流失特征以期为环境污染风险评估和制定相关措施控制由农业造成的面源污染提供参考。[方法]试验中通过调查采自洱海北部地区7个乡镇4种不同种植模式下的水样及施肥情况分析了田面水和沟渠水的氮、磷含量动态变化情况,以及肥料的投入量与田面水和沟渠水中氮、磷浓度的关系。[结果]田面水中,不同轮作模式下氮素的流失差异显著,蚕豆-水稻比大蒜-水稻模式减少氮素流失风险38%。水溶态氮是氮流失的主要形态。可溶性氮浓度以大蒜-水稻模式最高。不同轮作模式下田面水中氮浓度基本趋势为:大蒜-水稻>黑麦草-水稻>蚕豆-水稻>油菜-水稻。磷素流失总量偏低,且以泥沙结合态为主,不同轮作模式间各种形态的磷流失无显著差异。田面水中氮磷含量比沟渠水高,对总氮和总磷的增荷率分别为73%和82%。追肥是导致农田水对沟渠水增荷的关键因素。[结论]本研究中,大蒜-水稻是洱海流域农田氮磷流失风险最高的轮作模式。因此,应该综合考虑环境效益和经济效益,合理安排轮作模式。本研究为控制洱海流域农田面源污染和改善洱海水质提供了参考。     

小麦蚕豆间作对根际土壤氮转化微生物的影响

通过田间小区试验,采用磷脂脂肪酸(PLFA)、实时荧光定量PCR研究了小麦蚕豆间作不同生育期对根际土壤微生物群落的变化、氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)以及反硝化细菌中亚硝酸还原酶(nirK)、一氧化氮还原酶(norB)和氧化亚氮还原酶(nosZ)基因拷贝数以及土壤酶活性和土壤硝态氮、铵态氮含量的影响。结果表明:与单作相比,小麦蚕豆间作显著提高了根际土壤中总的PLFAs生物量、细菌、真菌、放线菌和好氧菌的生物量。土壤样品中的amoA基因拷贝数在10~5~10~6范围内AOB的amoA基因数量高于AOA。在不同的生育期,根际土壤中nirK的基因拷贝数都是间作高于单作;在拔节期,间作蚕豆的norB基因显著高于其他种植模式(P0.05);在拔节期、抽穗期,nosZ基因均是间作显著高于单作(P0.05),并随着生育期呈现降低的趋势。间作降低了根际土壤NO_3~--N的含量,提高了NH_4~+-N的含量(P0.05)。说明小麦蚕豆间作后改变了根际土壤的微环境,使得土壤微生物群落结构发生改变,这种改变在一定程度上能够对土壤氮素的有效保蓄和供应、同时防止氮素损失和污染起到积极作用,为间作增产提供了氮素营养保障。     

寿光设施菜田碳、氮演变及其对土壤性质的影响

寿光菜田土壤质量衰退的情况日趋严重,直接影响到了蔬菜产业的可持续发展。土壤碳、氮的演变调控着土壤中的物理、化学和生物学过程。为了明确寿光菜田土壤碳氮演变及其对土壤性质的影响,通过野外调查和室内土壤碳氮分析,得出以下结论:与附近粮田相比,寿光菜田的土壤C/N比下降了2.4个单位,有机质增加了4.1 g/kg,全氮增加了0.61 g/kg,土壤全氮的增长量是有机质增长量的2倍。设施菜田土壤NO3--N的显著升高不是菜田土壤C/N比下降的根本原因。菜田土壤碳素输入的量是粮田输入量的1.9倍,设施菜田氮素投入量分别是小麦和玉米的9.9和8.5倍。设施菜田投入的C/N比为4.2:1,粮田的为9.9:1,菜田碳氮投入比例低可能是菜田土壤C/N比下降的重要原因。土壤碳氮含量的增加和C/N比的下降,伴随着菜田土壤明显的酸化和盐渍化,同时也伴随着土壤氮磷钾养分的富集。     

洱海近岸菜地包气带土壤水分特征曲线参数变化及其影响因素

土壤水分特征曲线参数是研究土壤水分和溶质运移的重要参数。【目的】明确洱海近岸菜地土壤水分特征曲线参数空间变化及其影响因素。【方法】以洱海近岸菜地包气带土壤为研究对象,采用压力膜仪逐层测定了不同高程下土壤剖面各发生层的水分特征曲线,并用van Genuchten模型(VG模型)拟合土壤水分特征曲线。【结果】洱海近岸菜地包气带土壤含水率随着土壤吸力的增加呈先快速下降后变化平缓的趋势,VG模型能够较好地模拟各发生层土壤的水分特征曲线。土壤饱和含水率、残余含水率和参数n随着粉黏粒量、有机质和土壤孔隙度的增加而增加,随砂粒量和土壤体积质量的增加而减少,参数a呈相反的变化。土壤有机质、砂粒和黏粒量是影响土壤水分特征曲线参数空间变化的关键性因素,这些因素的差异把各发生层土壤划分为3类,即耕作层A为一类,犁底层P、母质层C和潴育层W为一类,潜育层G为一类。【结论】土层越深或越靠近洱海,土壤持水能力越差,土壤水分或溶质的迁移能力越强。潜育层、潴育层和母质层土壤水分特征曲线参数随高程呈较好的规律性变化,而长期耕种扰乱了耕作层和犁底层土壤水分特征曲线参数随高程的规律性变化。     

洱海近岸菜地不同土壤发生层的NH4+-N吸附解吸特征

采用等温吸附-解吸试验研究了洱海近岸菜地不同土壤发生层(耕作层A、犁底层P、潴育层W和潜育层G)NH_4~+-N的吸附解吸特征,并分析了吸附-解吸参数与土壤基本理化性质的关系,旨在为洱海近岸菜地不同土壤发生层氮素通过浅层地下水向洱海水体扩散通量的确定提供重要参数。结果表明:不同土壤发生层NH_4~+-N的等温吸附-解吸特征分别符合Langmuir模型和一元线性方程,而且不同土壤发生层NH_4~+-N的吸附-解吸过程具有不可逆性,解吸存在滞后性;不同土壤发生层NH_4~+-N的饱和吸附量(Q0)为435.597~982.757 mg·kg~(-1),NH_4~+-N平衡浓度(ENC0)为0.370~0.661 mg·L~(-1),解吸速率(K3)为0.281~0.729。土壤对NH_4~+-N的吸附能力为A层P层W层G层,而解吸能力与此相反。土壤中粉粒、黏粒含量和砂粒级微团聚体与Q0、最大缓冲容量(MBC)、ENC0呈正相关关系,与K3呈负相关关系。Q0、MBC、ENC0与不同土壤发生层OM、TN和NH_4~+-N呈正相关关系,与总铁、总锰和pH呈负相关关系,而K3有相反的变化。     

滇池流域保护地西芹施肥研究

滇池流域保护地西芹氮磷钾不同配比试验研究表明与农民习惯施肥量相比,在氮磷化肥减量38.4%～87.4%不会导致西芹减产.适宜的氮磷钾比例和用量能降低西芹食用部分硝酸盐含量,提高西芹产品品质,减少土壤中硝酸盐残留260.2～416.4 mg/kg,从而减少因硝酸盐流失导致的滇池水体污染风险,土壤硝酸盐在生长中后期达到最高值.减少氮磷用量65%,能提高氮肥利用率8%,提高磷肥利用率4%.     

玉米高产栽培的氮肥优化调控技术研究

1999年至2000年云南省祥去县草甸土壤上进行高产玉米的不同水平氮肥调控试验，对玉米高产栽培在产量、氮素吸收量及其相关的土壤剖面砂酸盐残留进行研究。通过调查发现祥云农民高产栽培玉米习惯施氮水平明显偏高，提出玉米高产的目标产量10321kg/hm^2的最佳施氮量为250kg/hm^2。同时还对氮肥过量施用的环境风险进行了分析。