不同施肥制度对珠三角菜地土壤性状及蔬菜安全生产的影响研究

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过量施肥会导致土壤性状恶化,加剧土壤养分的流失,同时造成农产品产量和养分含量下降,并对环境造成一系列影响,其中尤以面源污染问题较为突出,已成为阻碍我国农业可持续发展的重要障碍。因此,因地制宜开展蔬菜减量施肥研究,通过菜地化肥减量和化肥原料替代研究,减少肥料用量并提升肥料利用率,提高蔬菜产量,保障蔬菜安全生产,促进蔬菜产业科学绿色发展,具有重要的现实意义。本论文以珠三角地区受重金属轻度污染的菜地土壤为研究对象,通过盆栽试验,采用不同施肥方式附以钝化剂添加等措施开展蔬菜减肥增效模式的可行性研究,同时探讨不同处理下蔬菜重金属含量是否符合国家蔬菜安全生产标准。基于前期研究继续开展化肥减量、缓释肥替代常规化肥的珠三角菜地田间试验,主要结论如下:(1)盆栽试验表明,与常规施肥(CK)相比,30%减量施肥(CJ)处理对土壤p H、有机质、碱解氮、速效钾、有效磷没有显著影响,而施加缓释肥万里神农(WH)处理下土壤有机质含量较CK处理显著增加(P<0.05),达19.65 g·kg-1。CJ处理对通心菜生长没有显著影响,而WH处理显著提升了通心菜(Ipomoea aquatica Forsk.)的株高。(2)盆栽试验中,同等施肥条件下(常规施肥;常规减量30%;缓释肥),钝化剂的添加有助于提高土壤p H,降低菜地土壤中重金属Cd、As有效态含量及通心菜体内重金属含量。其中,WH3处理下(万里神农缓释肥搭配70%二水石膏+30%三氧化二铁)土壤重金属Cd的有效态含量降幅最大,达27.69%。CJ3(常规化肥减量30%搭配70%二水石膏+30%三氧化二铁)土壤重金属As的有效态含量降幅最大,达20.6%。不同处理下通心菜重金属Cd、As含量分别在0.163-0.186 mg·kg-1和0.344-0.365 mg·kg-1,对照国家食品安全标准,不同施肥模式下蔬菜的重金属含量均未超标,符合蔬菜安全食用标准。(3)田间试验中,常规施肥减量30%(CJ)处理下,第一季蔬菜黄瓜(Cucumis sativus L.)、苋菜(Amaranthus mangostanus L.)和苋菜-通心菜轮作体系下第二季蔬菜通心菜(Ipomoea aquatica Forsk)三种蔬菜的产量以及养分含量均未受到显著影响。常规化肥减量50%(CT)处理下各蔬菜地土壤的有效养分含量和蔬菜产量及养分含量均有一定程度下降。其中,当季作物中,瓜类蔬菜(黄瓜)产量显著下降,亩产仅为8084.7斤,降幅达12.5%,而叶菜类作物苋菜产量未有显著变化,轮作体系下第二季叶菜类作物通心菜的产量显著减少(P<0.05)。施加缓释肥(WH和EH)对土壤有效N、P、K含量未有明显影响,但能提高土壤p H和有机质含量,降低土壤中Cd的活性。其中,施加万里神农缓释肥(WH)对当季和轮作体系下第二季蔬菜产量均有提升效果,黄瓜,苋菜和通心菜产量分别提升10.8%,3%和2.1%,相较于常规施肥处理(CK),能在施肥减量条件下保持乃至提高土壤的养分含量,并且有效提升蔬菜的养分含量和产量。(4)田间试验中,黄瓜,苋菜,通心菜的Cd含量分别在0.014-0.017 mg·kg-1,0.122-0.134 mg·kg-1和0.141-0.149 mg·kg-1,对照国家食品安全标准,重金属含量均未超标。
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