北 方 園 藝 資源環(huán)境生態(tài) 第一作者簡介 王俊杰 男 碩士研究生 研究方向 為土壤生態(tài) 責(zé)任作者 焦曉光 女 博士 教授 現(xiàn)主要從事土壤生 態(tài)與植物營養(yǎng)等研究工作 基金項(xiàng)目 國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)寒地黑土利用與保護(hù) 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目 收稿日期 減水減肥處理對(duì)露天菜田土壤磷分布的影響 王 俊 杰 王 耀 徐 欣 陳 一 民 隋 躍 宇 焦 曉 光 黑龍江大學(xué) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院 黑龍江 哈爾濱 中國科學(xué)院 東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所 黑龍江 哈爾濱 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 寒地黑土利用與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 黑龍江 哈爾濱 摘 要 以黑龍江省拉林露天菜田黑土為對(duì)象 對(duì)比分析常規(guī)水肥 減肥處理 減水處理 減水減肥配施秸稈處理 下的土壤磷轉(zhuǎn) 化的變化 以期探究減水減肥處理下露天菜田土壤磷轉(zhuǎn)化特征 結(jié)果表明 所有處理土壤全 磷 有效磷垂直變化特征明顯 呈現(xiàn)隨著土壤深度增加而減少的趨勢(shì) 且 土層中的 全磷 有效磷含量均高于其它土層 減水減肥配施秸稈處理顯著降低了深層土中的有效磷含 量 降低幅度為 抑制了磷向深層土移動(dòng) 隨著白菜生育的延長 減肥 常 規(guī)水肥處理的土壤有效磷含量不斷升高 而減水 減水減肥配施秸稈處理的土壤有效磷含量 不斷下降 減水 減肥 常規(guī)水肥處理的土壤有效磷含量在白菜生長的中后期達(dá)到最高后又 緩慢下降 認(rèn)為減水減肥配秸稈處理可減少土壤磷素淋溶的風(fēng)險(xiǎn) 降低淋溶液中全磷的含 量 是對(duì)環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)最小的可行水肥方案 關(guān)鍵詞 減水減肥 露天菜田 土壤 磷分布 中圖分類號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 文章編號(hào) 在中國北方 大白菜是人們冬春兩季的主要 蔬菜 栽培十分廣泛 大白菜口味清淡 品質(zhì)柔 嫩 是人們獲得維生素 葉綠素 胡蘿卜素 礦物 鹽 蛋白質(zhì)和膳食纖維 等營養(yǎng)成分的重要來 源之一 為了獲得更高的產(chǎn)量 保證白菜的供應(yīng) 需求 肥料的施用及水分的灌溉一直是重要的措 施 但依賴大量施肥及水分的灌溉增產(chǎn)改善品質(zhì) 的同時(shí) 致使土壤對(duì)養(yǎng)分截獲的調(diào)控能力減 退 最終導(dǎo)致肥料的利用率下降 這不僅造成 水肥的浪費(fèi) 還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染 造成經(jīng)濟(jì)的浪 費(fèi) 因此 采用合理的水肥管理措施對(duì)提高土壤 肥料的利用效率 以及保護(hù)環(huán)境具有重要意義 已有研究表明 長期施用化肥和增施有機(jī)肥 料可以減少磷素在土壤中的固定 擴(kuò)增土壤有效 磷庫 當(dāng)大量的化肥進(jìn)入土壤后 磷素在不同 土層中發(fā)生積累 導(dǎo)致土壤磷飽和度顯著升高 進(jìn) 一步增進(jìn)磷素的淋溶風(fēng)險(xiǎn) 同時(shí)養(yǎng)分在土體 中的遷移與土壤含水量密切相關(guān) 當(dāng)增加灌溉強(qiáng) 度時(shí) 有效磷在土壤溶液中的擴(kuò)散速度明顯提高 磷素在土體中的遷移距離也隨之變遠(yuǎn) 這可能 是土壤的類型以及作物的灌溉方式 施肥量等因 素不同而造成的 該研究以露天菜地農(nóng)田黑 土作為研究對(duì)象 研究減水 減肥處理對(duì)土壤中磷 含量和磷溶液中磷含量的影響 以期為黑龍江省 露天菜田的灌溉與施肥提供合理的科學(xué)參考 依據(jù) 材料與方法 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于黑龍江省五常市拉林鎮(zhèn)太平村二 隊(duì) 東 經(jīng) 北 緯 海 拔 土壤類型為黑土 基本理化性狀見表 種植方式為毛蔥 白菜輪作 自 年開始 大 田壟距 白菜株距 表 土壤基本理化性狀 土壤 有機(jī)質(zhì) 全氮 全磷 堿解氮 水 土 黑土 試驗(yàn)材料 土壤樣品采集分別在苗期 月 日 蓮座 期 月 日 結(jié)球期 月 日 個(gè)白菜種植 的關(guān)鍵時(shí)期 用土鉆采用 型均勻采集 個(gè)深度的土樣 將土樣裝入封口的樣品 袋中帶回實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析 同時(shí)收集淋溶液的樣 品 試驗(yàn)作物 白菜 品種 金獎(jiǎng) 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)設(shè)置 個(gè)處理 常規(guī)用量肥 常規(guī)灌溉 常規(guī)水肥 底肥 有機(jī)肥 鵝糞 基肥 復(fù) 合 肥 追 肥 尿 素 磷 酸 二 銨 硫 酸 鉀 灌溉方式及次數(shù) 常規(guī)漫灌及澆灌 次數(shù) 減少施肥量 常規(guī)肥 灌 水量和灌水次數(shù)與常規(guī)處理相同 減少灌溉量 常規(guī)水 底肥 基肥 追肥與常規(guī) 水肥處理相同 灌水量和灌水次數(shù)為常規(guī)水量的 減少灌溉量 減少施肥量加配施秸稈 水 肥 秸稈深埋 灌水量 和灌水次數(shù)為常規(guī)水的 每年在秋收后進(jìn)行 秸稈粉碎后深埋 其用量為 項(xiàng)目測(cè)定 土壤中全磷含量測(cè)定采用酸溶 鉬銻抗比色 法 速效磷含量測(cè)定采用 法 數(shù)據(jù)分析 采用 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù) 進(jìn)行整理與分析 采用 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行 差異顯著性分析 利用 軟件制圖 結(jié)果與分析 土壤全磷垂直變化特征 由圖 可知 在 土層中 所有水肥 處理的土壤全磷含量隨土層深度的增加均呈現(xiàn)出 遞減的趨勢(shì) 其中常規(guī)水肥處理 減肥處理 減水減肥配施秸稈處理 中土壤全磷含量變化幅度較大 減水處理 中土壤全磷含量變化幅度較小 在 土層中 各處理間土壤全磷含量為 減水減肥配施秸稈處理 減肥處理 常規(guī)水肥處 理 減水處理 在 深層土中 各處理 間全磷含量的關(guān)系及隨深度的變化趨勢(shì)為 減水 減肥配施秸稈處理 常規(guī)水肥處理 減水處理 減肥處理 在其余土層中 除減水減肥配施秸稈處 理中土壤全磷含量變化趨勢(shì)較大 其它處理土壤 全磷含量無顯著差異 圖 減水減肥對(duì)不同剖面深度土壤 全磷含量的影響 土壤有效磷垂直變化特征 由圖 可知 在 土層中 所有處理 的土壤有效磷含量變化趨勢(shì)相近 均是隨著土壤 深度增加先迅速降低 在 處降到最低 北 方 園 藝 月 上 圖 減水減肥對(duì)不同剖面深度土壤 有效磷含量的影響 后緩慢升高 在 土層中 各處理間土壤 有效磷含量為 減水減肥配施秸稈處理 常規(guī)水 肥處理 減水處理 減肥處理 在 土 層中 減水減肥配施秸稈的有效磷含量迅速下降 在 土層中 個(gè)處理的土壤有機(jī)磷含 量無顯著性差異 不同生育期土壤有效磷的變化特征 由圖 可知 常規(guī)水肥處理 常規(guī)水減肥處理 的土壤有效磷含量隨白菜生育期的延長先升高后 降低 在蓮座期達(dá)到峰值 常規(guī)肥減水處理 減水 減肥配施秸稈處理的土壤有效磷含量隨白菜生育 期延長一直呈下降趨勢(shì) 其中減水減肥配施秸稈 處理的土壤有效磷含量下降幅度較大 在白菜結(jié) 球期達(dá) 顯著低于其它處理 常規(guī)肥減水處理的土壤有效磷含量在白菜 幼苗期和蓮座期較為相近 在白菜結(jié)球期迅速降 低 在白菜的生長前期 減水減肥配施秸稈處理 的土壤有效磷含量顯著高于常規(guī)水肥處理 減肥 處理 減水處理 不同水肥處理后土 壤有效磷含量的關(guān)系為 在幼苗期 減水減肥配施 秸稈處理 減水處理 常規(guī)水肥處理 減肥處 理 其中減水減肥配施秸稈處理的土壤有效磷含 量較常規(guī)水肥提高了 在白菜的結(jié)球期 相較于減水減肥配施秸稈處理 其它 個(gè)處理均 顯著提高了白菜生長后期土壤有效磷含量 且這 個(gè)處理間的關(guān)系為 減水處理 減 肥處理 常規(guī)水肥處理 圖 減水減肥對(duì)白菜不同生育期土壤 有效磷含量的影響 討論與結(jié)論 土壤磷水平是評(píng)價(jià)土壤肥力以及環(huán)境污染 的重要指標(biāo)之一 反映了土壤磷的盈虧情況 施肥和灌溉是影響磷素向下淋溶的直接因素 減少化肥使用量和灌溉均能有效降低耕層土壤 中磷素的淋溶損失 該研究中減水和減肥處理 均顯著提高了表層土的有效磷及全磷含量 這 表明減水減肥處理有效抑制了磷素向下淋溶的 風(fēng)險(xiǎn) 使表層土的有效磷含量顯著升高 這與前 人的研究結(jié)果一致 王懷槐 經(jīng)過連續(xù) 年的 秸稈還田后 土壤有效磷增幅最高達(dá) 姚 小萌等 研究表明長期機(jī)械化秸稈全量還田使 土壤有機(jī)碳 活性有機(jī)碳 全氮 有效磷含量明 顯升高 并促進(jìn)了養(yǎng)分的分層 減水減肥下土壤磷素垂直變化特征明顯 常規(guī)水肥處理 減肥處理 減水處理 減水減肥 配施秸稈處理土壤磷含量隨著土壤深度的增加 而逐漸降低 相對(duì)于其它 個(gè)處理 減水減肥配 施秸稈處理可顯著增加表層土的磷含量 促進(jìn) 了磷在耕層土中的積累 有效抑制了磷素向下 的淋溶風(fēng)險(xiǎn) 減水減肥下土壤磷隨白菜生育期的延長先 增加而后降低 減水 減肥 減水減肥配施秸稈 處理可增加白菜生長關(guān)鍵期對(duì)磷的需求 相對(duì) 于常規(guī)水肥處理減水減肥配施秸稈效果最明 顯 其次為減水處理 減肥處理 因此 減水減 第 期 北 方 園 藝 肥配施秸稈處理可減少土壤磷素淋溶的風(fēng)險(xiǎn) 是對(duì)環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)最小的可行水肥方案 參考文獻(xiàn) 王靖荃 滿孝印 李海云 等 充足磷鉀供應(yīng)下大白菜產(chǎn)量和 品質(zhì)對(duì)氮素形態(tài)的響應(yīng) 聊城大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 宋廷宇 侯喜林 何啟偉 等 薹菜 大白菜與白菜營養(yǎng)成分 評(píng)價(jià) 山東農(nóng)業(yè)科學(xué) 胡春梅 侯喜林 不結(jié)球白菜主要營養(yǎng)成分與品種低溫耐受 性的關(guān)系 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 車升國 區(qū)域作物專用復(fù)合 混 肥料配方制定方法與應(yīng)用 北京 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 馬建 魯彩艷 陳欣 等 不同施肥處理對(duì)黑土中各形態(tài)氮素 含量動(dòng)態(tài)變化的影響 土壤通報(bào) 焉莉 王寅 馮國忠 等 吉林省農(nóng)田土壤肥力現(xiàn)狀及變化特 征 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 李亞娟 水分狀況與供氮水平對(duì)水稻氮素利用效率的影響 及其機(jī)制研究 杭州 浙江大學(xué) 孫東寶 北方旱作區(qū)作物產(chǎn)量和水肥利用特征與提升途徑 北京 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 劉杏蘭 高宗 劉存壽 等 有機(jī) 無機(jī)肥配施的增產(chǎn)效應(yīng)及 對(duì)土壤肥力影響的定位研究 土壤學(xué)報(bào) 莫淑勛 錢菊芳 錢承梁 豬糞等有機(jī)肥料中磷素養(yǎng)分循環(huán) 再利用的研究 土壤學(xué)報(bào) 張翠榮 呂家瓏 潘楊 等 冬麥不同施磷水平下土壤磷素淋 溶試驗(yàn) 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 關(guān)春林 周懷平 解文艷 等 長期施肥對(duì)褐土土壤磷素累積 及層間分布的影響 山西農(nóng)業(yè)科學(xué) 梁運(yùn)江 依艷麗 許廣波 等 水肥耦合效應(yīng)的研究進(jìn)展與展 望 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 雷慧閩 華北平原大型灌區(qū)生態(tài)水文機(jī)理與模型研究 北京 清華大學(xué) 吳啟華 長期不同施肥下三種土壤磷素有效性和磷肥利用 率的差異機(jī)制 北京 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 展曉瑩 任意 張淑香 等 中國主要土壤有效磷演變及其與 磷平衡的響應(yīng)關(guān)系 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 王懷槐 小麥秸稈還田對(duì)土壤理化性狀的影響探討 中 國農(nóng)業(yè)信息 姚小萌 周正朝 田霄鴻 等 長期機(jī)械化秸稈全量還田對(duì)土 壤養(yǎng)分分層的影響 土壤通報(bào) 北 方 園 藝 月 上