减水减肥处理对露天菜田土壤磷分布的影响.pdf

北 方 园 艺 资源环境生态 第一作者简介 王俊杰 男 硕士研究生 研究方向 为土壤生态 责任作者 焦晓光 女 博士 教授 现主要从事土壤生 态与植物营养等研究工作 基金项目 国家科技部重点研发计划资助项目 东北农业大学寒地黑土利用与保护 重点实验室资助项目 收稿日期 减水减肥处理对露天菜田土壤磷分布的影响 王 俊 杰 王 耀 徐 欣 陈 一 民 隋 跃 宇 焦 晓 光 黑龙江大学 现代农业与生态环境学院 黑龙江 哈尔滨 中国科学院 东北地理与农业生态研究所 黑龙江 哈尔滨 东北农业大学 寒地黑土利用与保护重点实验室 黑龙江 哈尔滨 摘 要 以黑龙江省拉林露天菜田黑土为对象 对比分析常规水肥 减肥处理 减水处理 减水减肥配施秸秆处理 下的土壤磷转 化的变化 以期探究减水减肥处理下露天菜田土壤磷转化特征 结果表明 所有处理土壤全 磷 有效磷垂直变化特征明显 呈现随着土壤深度增加而减少的趋势 且 土层中的 全磷 有效磷含量均高于其它土层 减水减肥配施秸秆处理显著降低了深层土中的有效磷含 量 降低幅度为 抑制了磷向深层土移动 随着白菜生育的延长 减肥 常 规水肥处理的土壤有效磷含量不断升高 而减水 减水减肥配施秸秆处理的土壤有效磷含量 不断下降 减水 减肥 常规水肥处理的土壤有效磷含量在白菜生长的中后期达到最高后又 缓慢下降 认为减水减肥配秸秆处理可减少土壤磷素淋溶的风险 降低淋溶液中全磷的含 量 是对环境影响风险最小的可行水肥方案 关键词 减水减肥 露天菜田 土壤 磷分布 中图分类号 文献标识码 文章编号 在中国北方 大白菜是人们冬春两季的主要 蔬菜 栽培十分广泛 大白菜口味清淡 品质柔 嫩 是人们获得维生素 叶绿素 胡萝卜素 矿物 盐 蛋白质和膳食纤维 等营养成分的重要来 源之一 为了获得更高的产量 保证白菜的供应 需求 肥料的施用及水分的灌溉一直是重要的措 施 但依赖大量施肥及水分的灌溉增产改善品质 的同时 致使土壤对养分截获的调控能力减 退 最终导致肥料的利用率下降 这不仅造成 水肥的浪费 还对环境产生污染 造成经济的浪 费 因此 采用合理的水肥管理措施对提高土壤 肥料的利用效率 以及保护环境具有重要意义 已有研究表明 长期施用化肥和增施有机肥 料可以减少磷素在土壤中的固定 扩增土壤有效 磷库 当大量的化肥进入土壤后 磷素在不同 土层中发生积累 导致土壤磷饱和度显著升高 进 一步增进磷素的淋溶风险 同时养分在土体 中的迁移与土壤含水量密切相关 当增加灌溉强 度时 有效磷在土壤溶液中的扩散速度明显提高 磷素在土体中的迁移距离也随之变远 这可能 是土壤的类型以及作物的灌溉方式 施肥量等因 素不同而造成的 该研究以露天菜地农田黑 土作为研究对象 研究减水 减肥处理对土壤中磷 含量和磷溶液中磷含量的影响 以期为黑龙江省 露天菜田的灌溉与施肥提供合理的科学参考 依据 材料与方法 试验地概况 试验地位于黑龙江省五常市拉林镇太平村二 队 东 经 北 纬 海 拔 土壤类型为黑土 基本理化性状见表 种植方式为毛葱 白菜轮作 自 年开始 大 田垄距 白菜株距 表 土壤基本理化性状 土壤 有机质 全氮 全磷 碱解氮 水 土 黑土 试验材料 土壤样品采集分别在苗期 月 日 莲座 期 月 日 结球期 月 日 个白菜种植 的关键时期 用土钻采用 型均匀采集 个深度的土样 将土样装入封口的样品 袋中带回实验室化验分析 同时收集淋溶液的样 品 试验作物 白菜 品种 金奖 试验方法 试验设置 个处理 常规用量肥 常规灌溉 常规水肥 底肥 有机肥 鹅粪 基肥 复 合 肥 追 肥 尿 素 磷 酸 二 铵 硫 酸 钾 灌溉方式及次数 常规漫灌及浇灌 次数 减少施肥量 常规肥 灌 水量和灌水次数与常规处理相同 减少灌溉量 常规水 底肥 基肥 追肥与常规 水肥处理相同 灌水量和灌水次数为常规水量的 减少灌溉量 减少施肥量加配施秸秆 水 肥 秸秆深埋 灌水量 和灌水次数为常规水的 每年在秋收后进行 秸秆粉碎后深埋 其用量为 项目测定 土壤中全磷含量测定采用酸溶 钼锑抗比色 法 速效磷含量测定采用 法 数据分析 采用 软件对试验数据 进行整理与分析 采用 统计软件进行 差异显著性分析 利用 软件制图 结果与分析 土壤全磷垂直变化特征 由图 可知 在 土层中 所有水肥 处理的土壤全磷含量随土层深度的增加均呈现出 递减的趋势 其中常规水肥处理 减肥处理 减水减肥配施秸秆处理 中土壤全磷含量变化幅度较大 减水处理 中土壤全磷含量变化幅度较小 在 土层中 各处理间土壤全磷含量为 减水减肥配施秸秆处理 减肥处理 常规水肥处 理 减水处理 在 深层土中 各处理 间全磷含量的关系及随深度的变化趋势为 减水 减肥配施秸秆处理 常规水肥处理 减水处理 减肥处理 在其余土层中 除减水减肥配施秸秆处 理中土壤全磷含量变化趋势较大 其它处理土壤 全磷含量无显著差异 图 减水减肥对不同剖面深度土壤 全磷含量的影响 土壤有效磷垂直变化特征 由图 可知 在 土层中 所有处理 的土壤有效磷含量变化趋势相近 均是随着土壤 深度增加先迅速降低 在 处降到最低 北 方 园 艺 月 上 图 减水减肥对不同剖面深度土壤 有效磷含量的影响 后缓慢升高 在 土层中 各处理间土壤 有效磷含量为 减水减肥配施秸秆处理 常规水 肥处理 减水处理 减肥处理 在 土 层中 减水减肥配施秸秆的有效磷含量迅速下降 在 土层中 个处理的土壤有机磷含 量无显著性差异 不同生育期土壤有效磷的变化特征 由图 可知 常规水肥处理 常规水减肥处理 的土壤有效磷含量随白菜生育期的延长先升高后 降低 在莲座期达到峰值 常规肥减水处理 减水 减肥配施秸秆处理的土壤有效磷含量随白菜生育 期延长一直呈下降趋势 其中减水减肥配施秸秆 处理的土壤有效磷含量下降幅度较大 在白菜结 球期达 显著低于其它处理 常规肥减水处理的土壤有效磷含量在白菜 幼苗期和莲座期较为相近 在白菜结球期迅速降 低 在白菜的生长前期 减水减肥配施秸秆处理 的土壤有效磷含量显著高于常规水肥处理 减肥 处理 减水处理 不同水肥处理后土 壤有效磷含量的关系为 在幼苗期 减水减肥配施 秸秆处理 减水处理 常规水肥处理 减肥处 理 其中减水减肥配施秸秆处理的土壤有效磷含 量较常规水肥提高了 在白菜的结球期 相较于减水减肥配施秸秆处理 其它 个处理均 显著提高了白菜生长后期土壤有效磷含量 且这 个处理间的关系为 减水处理 减 肥处理 常规水肥处理 图 减水减肥对白菜不同生育期土壤 有效磷含量的影响 讨论与结论 土壤磷水平是评价土壤肥力以及环境污染 的重要指标之一 反映了土壤磷的盈亏情况 施肥和灌溉是影响磷素向下淋溶的直接因素 减少化肥使用量和灌溉均能有效降低耕层土壤 中磷素的淋溶损失 该研究中减水和减肥处理 均显著提高了表层土的有效磷及全磷含量 这 表明减水减肥处理有效抑制了磷素向下淋溶的 风险 使表层土的有效磷含量显著升高 这与前 人的研究结果一致 王怀槐 经过连续 年的 秸秆还田后 土壤有效磷增幅最高达 姚 小萌等 研究表明长期机械化秸秆全量还田使 土壤有机碳 活性有机碳 全氮 有效磷含量明 显升高 并促进了养分的分层 减水减肥下土壤磷素垂直变化特征明显 常规水肥处理 减肥处理 减水处理 减水减肥 配施秸秆处理土壤磷含量随着土壤深度的增加 而逐渐降低 相对于其它 个处理 减水减肥配 施秸秆处理可显著增加表层土的磷含量 促进 了磷在耕层土中的积累 有效抑制了磷素向下 的淋溶风险 减水减肥下土壤磷随白菜生育期的延长先 增加而后降低 减水 减肥 减水减肥配施秸秆 处理可增加白菜生长关键期对磷的需求 相对 于常规水肥处理减水减肥配施秸秆效果最明 显 其次为减水处理 减肥处理 因此 减水减 第 期 北 方 园 艺 肥配施秸秆处理可减少土壤磷素淋溶的风险 是对环境影响风险最小的可行水肥方案 参考文献 王靖荃 满孝印 李海云 等 充足磷钾供应下大白菜产量和 品质对氮素形态的响应 聊城大学学报 自然科学版 宋廷宇 侯喜林 何启伟 等 薹菜 大白菜与白菜营养成分 评价 山东农业科学 胡春梅 侯喜林 不结球白菜主要营养成分与品种低温耐受 性的关系 南京农业大学学报 车升国 区域作物专用复合 混 肥料配方制定方法与应用 北京 中国农业大学 马建 鲁彩艳 陈欣 等 不同施肥处理对黑土中各形态氮素 含量动态变化的影响 土壤通报 焉莉 王寅 冯国忠 等 吉林省农田土壤肥力现状及变化特 征 中国农业科学 李亚娟 水分状况与供氮水平对水稻氮素利用效率的影响 及其机制研究 杭州 浙江大学 孙东宝 北方旱作区作物产量和水肥利用特征与提升途径 北京 中国农业大学 刘杏兰 高宗 刘存寿 等 有机 无机肥配施的增产效应及 对土壤肥力影响的定位研究 土壤学报 莫淑勋 钱菊芳 钱承梁 猪粪等有机肥料中磷素养分循环 再利用的研究 土壤学报 张翠荣 吕家珑 潘杨 等 冬麦不同施磷水平下土壤磷素淋 溶试验 干旱地区农业研究 关春林 周怀平 解文艳 等 长期施肥对褐土土壤磷素累积 及层间分布的影响 山西农业科学 梁运江 依艳丽 许广波 等 水肥耦合效应的研究进展与展 望 湖北农业科学 雷慧闽 华北平原大型灌区生态水文机理与模型研究 北京 清华大学 吴启华 长期不同施肥下三种土壤磷素有效性和磷肥利用 率的差异机制 北京 中国农业大学 展晓莹 任意 张淑香 等 中国主要土壤有效磷演变及其与 磷平衡的响应关系 中国农业科学 王怀槐 小麦秸秆还田对土壤理化性状的影响探讨 中 国农业信息 姚小萌 周正朝 田霄鸿 等 长期机械化秸秆全量还田对土 壤养分分层的影响 土壤通报 北 方 园 艺 月 上