滇池流域油麦菜种植区氮磷分布、迁移格局与环境效应研究

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在蔬菜生产过程中大量的氮磷投入,导致土壤氮磷大量盈余,其结果导致土壤氮磷不断流失,造成水体养分过剩而形成水体富营养化污染。过量使用氮肥,不仅造成水体污染,而且蔬菜的产量和品质也受到一定影响,对蔬菜生产带来很大压力。基于这些问题,对蔬菜生产中养分差异化管理的研究有着极为重要的意义。本文选取了滇池流域蔬菜设施保护地油麦菜种植区进行研究。油麦菜是滇池流域开始大面积种植的一种新蔬菜作物,而对油麦菜养分迁移状况的研究未见到报道。在2008年8月到9月进行油麦菜田间试验,分为高量施肥和低量施肥两个组别进行,每个组9个施肥处理水平,并在试验过程中对植株样和土样进行采集,对油麦菜产量、油麦菜硝酸盐含量,植株样总氮、总磷,土壤总氮、总磷、有效磷、碱解氮和有机质进行测定,结合养分差异来讨论油麦菜对土壤氮磷的吸收,油麦菜产量、硝酸盐含量和土壤氮磷迁移变化特征及环境社会效应。其主要结果表明:1.氮磷投入量比高量施肥减少46.4%,油麦菜增产32.4%。适宜的氮磷投入量和施用比例是油麦菜高产的重要因素,产量较高时氮的施用范围为180-225kg·ha-1,磷肥可以少量施用,施磷量控制在63 kg·ha-1左右,可以达到经济效益和环境效益的协调。在适宜的氮施用量范围内,油麦菜对氮的平均吸收率达到25%,最高达到了28%,成熟期氮吸收量比生长期高。油麦菜对磷的吸收率很低,在适量施磷范围内,对磷的吸收率也只有10%左右。2.油麦菜硝酸盐含量随氮素水平的提高呈递增趋势,磷素具有能够抑制硝酸盐的积累的作用。油麦菜产量达到较高水平,而油麦菜食用部分硝酸盐含量符合中国叶菜类硝酸盐含量标准。控制氮磷的合理配施只是有效降低硝酸盐含量的一个重要方面,并不是一个根本因素,只能在一定程度上对蔬菜硝酸盐含量有影响。3.短期内土壤总氮在各施肥处理之间并没有规律性变化;0-20cm碱解氮和施氮量表现出了正相关;总磷在0-40cm土层随施磷量的增加而增加,表现出显著线性正相关(P<0.05);有效磷和总磷的变化趋势一致,0-40cm有效磷和施磷量显著线性正相关(P<0.05);有机质在短期内变化不大。在垂直梯度上,土壤养分随深度增加而递减。4.土壤总氮积累量和施氮量呈现了显著线性正相关(P<0.05),这是农业施肥处理中一个普遍现象,与种植何种作物关系不大。磷在土壤中积累效益比较显著,积累量达到80%以上。在0-20cm和20-40cm土层总磷和施磷量都表现出了显著线性正相关(P<0.05)。适量施氮量土壤氮积累量表现出了减少,而过量施氮则表现出了盈余;施磷处理都表现出了磷积累量的盈余。5.适量施肥和过量施肥相比氮磷化肥投入减少58.5%,油麦菜产量增加24.2%,单季每公顷油麦菜,农户可节约化肥投入1814.2元,增加收入13275元。滇池流域油麦菜种植区,适量施肥每年将减少氮损失101.53t,减少磷损失60.86t,每公顷油麦菜在适量施肥时将获得直接环境经济效益401.14元,滇池流域油麦菜种植区每年将获得直接环境经济效益84.2万元。综合以上研究结果,土壤氮磷的损失量和积累量与氮磷施用量直接相关,与种植蔬菜作物关系不大。从结合农户的经济效益和环境效益的综合考虑,建议实施“控氮少磷”的养分差异化管理,油麦菜种植过程中氮素控制在现有施肥量的1/2以内,其适宜施用量为180-225 kg·ha-1,油麦菜对磷素的吸收比较少,可以采用“少磷”措施,将磷肥的施用量减少在63 kg·ha-1左右。
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