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保护地蔬菜氮肥利用、土壤养分和盐分累积特征研究

作　者: 杜会英
导　师: 孙忠富；张维理
学　校: 中国农业科学院
专　业: 作物气象学
关键词: 保护地蔬菜氮肥利用率土壤养分土壤盐分
分类号: S626
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

随着种植业结构调整，保护地蔬菜在全国各地迅速发展。然而为追求生产效益菜农大量施用化肥和有机肥，往往造成土壤养分失衡、生态环境恶化等后果。目前保护地蔬菜氮肥利用率方面的大田试验数据不足，尚难以得出可靠的结论，有迹象显示，保护地种植年限越长，对土壤养分和盐分的累积影响越大，而不同区域保护地土壤养分和盐分需要进一步研究。本研究采用多点田间原位的试验方法，依保护地种植年限设低龄保护地（种植5年以下）和高龄保护地（10年以上）两个处理，每个处理设置7～10个点位作重复，并以4个点位大田为对照。示踪试验和常规试验相结合研究嘉兴和昆明水网地区保护地蔬菜氮肥的利用。同时，对浙江嘉兴、云南昆明、山东寿光和辽宁沈阳16个点位大田、46个点位保护地土壤中不同深度的养分和盐分累积特征进行研究，主要结论如下：（1）浙江嘉兴和云南昆明17个点位保护地蔬菜¹⁵N示踪试验研究表明，氮肥当季利用率平均为11.6％，随着种植年限的增加，利用率显著降低，低龄保护地蔬菜氮肥利用率为14.2％，高龄保护地蔬菜氮肥利用率降至9.0％，作为对照的大田作物氮肥利用率为17.2％。（2） ¹⁵N示踪试验表明，蔬菜保护地土壤中，肥氮的残留量较高，在施氮量为300～450 kg／hm²的条件下，0～80cm土层中氮肥的残留量为250～286 kg／hm²，氮肥残留量随着土壤深度的增加而降低，其中0～20cm土层残留量显著高于其下各土层，占总残留量的53.4％～65.9％。蔬菜保护地土壤氮残留率显著高于大田。（3）对浙江嘉兴、云南昆明、山东寿光和辽宁沈阳四个地区62个点位土壤氮磷养分分析表明，在高龄保护地耕层土壤全氮、全磷含量是大田的1.4倍和3倍的情况下，其0～5cm土壤速效养分含量远高于大田，硝态氮、铵态氮和速效磷含量是大田的8倍、6倍和11倍，随着土壤深度增加而显著降低。（4）对浙江嘉兴、云南昆明、山东寿光和辽宁沈阳四个地区62个点位土壤pH分析表明，高龄保护地0～5cm、5～20cm和20～40cm土壤pH均显著低于大田和低龄保护地，40cm土层似下pH变化不明显，表层（0～5cm）pH明显低于其下各土层。保护菜地土壤pH与土壤硝态氮、速效磷含量呈极显著的负相关，长期大量施用氮磷肥引起土壤硝酸盐和磷酸盐累积是土壤酸化的关键因子。（5）在不同地区62个点位保护地耕层全盐量显著高于大田条件下，0～80cm各土层全盐量均显著高于大田，保护地和大田全盐量均随土层增加而降低，不同种植年限保护地各土层之间差异不显著。不同地区保护地土壤盐分离子表聚现象明显，0～5cm土层中SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、Ca²⁺、K⁺+Na⁺离子浓度较大田显著增加。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-13
第一章文献综述  13-25
  1.1 研究意义  13
  1.2 国内外研究进展  13-24
    1.2.1 蔬菜保护地养分投入状况  13-14
    1.2.2 蔬菜保护地氮肥去向及对环境的影响  14-20
    1.2.3 保护地磷累积及对环境的影响  20-22
    1.2.4 保护地土壤盐分研究现状  22-24
  1.3 保护地研究中存在的主要问题  24-25
第二章研究思路与主要研究内容  25-27
  2.1 研究思路  25-26
  2.2 研究内容  26-27
第三章材料与方法  27-33
  3.1 氮肥控制试验  27-30
    3.1.1 试验区概况  27
    3.1.2 试验设计  27-29
    3.1.3 试验方法  29-30
  3.2 定位监测试验  30-33
    3.2.1 监测区基本情况  30-31
    3.2.2 试验方案  31
    3.2.3 测定项目及分析方法  31-32
    3.2.4 统计方法  32-33
第四章保护地蔬菜对氮肥的吸收利用  33-49
  4.1 嘉兴氮肥控制试验  33-40
    4.1.1 蔬菜对肥料氮的吸收利用  33-37
    4.1.2 不同类型菜地氮肥的去向  37-40
    4.1.3 不同类型土壤氮素的表观矿化  40
  4.2 昆明氮肥控制试验  40-46
    4.2.1 蔬菜对肥料氮的吸收利用  41-43
    4.2.2 不同类型菜地氮肥的去向  43-45
    4.2.3 差减法计算不同种植类型氮肥表观矿化量  45-46
  4.3 保护地蔬菜对氮肥吸收与利用的综合分析  46-47
  4.4 降低氮素损失提高氮肥利用率的措施  47-48
    4.4.1 合理施肥  47-48
    4.4.2 合理轮作  48
    4.4.3 硝化抑制剂和脲酶抑制剂  48
  4.5 小结  48-49
第五章保护地土壤养分特征  49-69
  5.1 不同地区土壤有机质变化特征  49-50
  5.2 不同地区保护地土壤氮素的累积变化特征  50-56
    5.2.1 不同地区土壤剖面全氮的变化特点  50-52
    5.2.2 不同地区土壤无机氮的变化  52-56
  5.3 不同地区保护地土壤磷素变化  56-61
    5.3.1 不同地区土壤全磷的变化  57-58
    5.3.2 不同地区土壤速效磷含量的变化  58-61
  5.4 不同地区保护地土壤剖面速效钾素变化  61-64
    5.4.1 嘉兴不同时期土壤速效钾的含量变化  61-62
    5.4.2 昆明土壤速效钾含量的变化  62-63
    5.4.3 寿光土壤速效钾含量变化  63
    5.4.4 沈阳土壤速效钾含量的变化  63
    5.4.5 综合分析不同地区土壤速效钾含量的变化  63-64
  5.5 不同地区保护地土壤剖面 pH 变化  64-68
    5.5.1 嘉兴不同时期土壤 pH 的动态变化  64-65
    5.5.2 昆明土壤 pH 的变化  65-66
    5.5.3 寿光土壤 pH 的变化  66-67
    5.5.4 沈阳土壤 pH 的变化  67
    5.5.5 综合分析不同地区土壤 pH 变化及酸化原因  67-68
  5.7 小结  68-69
第六章保护地土壤盐分与离子组成变化特征  69-86
  6.1 保护地 0～5cm 土层全盐含量  69-71
  6.2 嘉兴不同时期保护菜地土壤剖面盐分变化  71-72
  6.3 不同蔬菜种植年限土壤剖面盐分含量的变化特点  72-75
    6.3.1 嘉兴不同蔬菜种植年限土壤剖面盐分的变化  72-73
    6.3.2 昆明不同蔬菜种植年限土壤剖面盐分的变化  73
    6.3.3 寿光不同蔬菜种植年限土壤剖面盐分的变化  73-74
    6.3.4 沈阳不同蔬菜种植年限土壤剖面盐分的变化  74-75
    6.3.5 综合分析不同地区土壤剖面全盐的变化  75
  6.4 土壤盐分离子的含量及组成变化特点  75-83
    6.4.1 不同地区土壤 0～5cm 土壤盐分离子含量及组成  75-79
    6.4.2 不同蔬菜种植年限土壤剖面盐分离子的变化  79-83
  6.5 保护地次生盐渍化的治理方法  83-84
    6.5.1 采用合理的水分调控措施  83-84
    6.5.2 地表覆盖  84
    6.5.3 合理施肥和耕作栽培措施  84
  6.6 小结  84-86
第七章主要结论与展望  86-88
  7.1 主要结论  86-87
  7.2 创新点  87
  7.3 研究展望  87-88
参考文献  88-96
致谢  96-97
作者简历  97

保护地蔬菜氮肥利用、土壤养分和盐分累积特征研究

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