生物质炭及减量施肥对茶园地表径流氮磷流失和土壤培肥效应的影响

发布时间：2020-05-27 17:08

【摘要】：茶树(Camelliasinensis)是一种多年生常绿木本植物,也是一种重要的经济作物。茶叶的品质与产量离不开良好的生长环境,土壤肥力直接影响茶叶的产量和品质。施肥是提升土壤肥力最直接最有效的措施,但是施肥过量不仅降低肥料利用率而且导致土壤酸化和板结,肥料中大量的养分随地表径流进入受纳水体,影响水质,破坏生态环境。近几年来的研究发现生物质炭不仅可以改善土壤结构,还能提高土壤有机碳、速效磷等养分含量。也有研究指出生物质炭与化肥配合混施对改善土壤肥力具有较好作用。因此2016～2017年本试验选择浙江大学茶园生产基地,以种植35年的茶园为研究对象,在茶园生产常规施肥条件下分别添加0(N250)、10t/hm2(N250B10)、20t/hm2(N250B20)和 40t/hm2(N250B40)4种不同添加量的生物质炭于试验茶园土壤中,同时选择三种不同施肥量:200kg N/hm2(N200)、225 kgN/hm2(N225)和 250 kgN/hm2(N250)分别配施 10 t/hm2生物质炭量输入试验茶园。通过大田试验,研究生物质炭输入对坡地茶园径流中氮、磷营养的输出形态和负荷的影响,了解茶园径流氮磷的流失特征。探究不同施肥量配施生物质炭及不同生物质炭水平引起的土壤理化性质和茶叶产量的差异,并对茶园输入生物质炭的环境效应进行科学评估。主要研究结果如下:(1)自然降雨条件下茶园地表径流中氮磷浓度较高,其中茶园流失的氮素主要以NO3--N形式流失。2016年4～10月份茶园径流总氮累积流失量达20.78 kg/hm2,总磷累积流失量0.37kg/hm2。在茶园土壤中输入生物质炭可以有效降低径流中氮磷的流失风险,相较于单独施肥,生物质炭添加量为20 t/hm2时,氨氮、硝氮、总氮和总磷的削减率分别为:30.2%、23.2%、16.2%和24.8%;生物质炭添加量为40t/hm2时,氨氮、硝氮、总氮和总磷的削减率分别为:21.4%、27.2%、23.8%和 19.2%。(2)本次试验的茶园土壤酸性偏酸,施加生物质炭显著提高茶园土壤pH值。施肥水平为常规量的90%时,配施生物质炭对土壤pH值改良效果最佳,相较于纯施肥处理,试验一年后土壤pH值增幅1.5%。2017年施氮水平分别为N200、N225和N250时,添加生物质炭试验组较纯施肥试验组,CEC增加量分别为 0.39 cmol/kg、0.64 cmol/kg 和 0.72 cmol/kg;土壤有机质增加量分别为 0.06 g/kg、0.17g/kg 和 0.08g/kg;土壤全氮含量增幅分别为 7.7%、1.2%和 5.5%;土壤速效磷含量增加的幅度分别为21.8%、8.7%和8.9%。(3)茶叶产量与施氮条件密切相关,施氮量越高茶叶产量越高。当生物质炭量施用量为40t/hm2时,添加生物质炭显著提高茶叶产量,N250B40试验组茶鲜叶产量是N250试验组的102.9%。施肥水平为常规施肥量的90%时,配施生物质炭提高茶叶产量,N225B10试验组相较于N225试验组茶叶产量增加1%。
【图文】：

２．３．１研究区降雨特征分析逡逑降雨产生的径流是造成农田氮磷流失，影响流域水体污染的重要因素（焦平逡逑金，２０１０）。２０１６年余杭区降雨量（数据来源于浙江省气象局）如图２－２所示，逡逑数据显示２０１６年杭州市余杭区降雨量季节差异较大，降雨主要集中在４、５、６逡逑和９月份，其中４￣６月份累计降雨量达７９７＿，占全年总降雨量的４７％，６月逡逑初至７月初为江浙一带的梅雨季节，雨水较多，一个月的降雨量达２８９ｍｍ，占逡逑全年总降雨量的１７％。７月至８月底，晴热少雨，蒸发量大。９月雨量增加，随逡逑后降雨量逐渐降低，该年的前三个月和最后一个月降雨少，该４个月累计降雨量逡逑仅占全年降雨量的１１．７％。逡逑３００－逦２０１６年逡逑丨ｙＳｉＬ逡逑Ｘ邋Ｘ逡逑月份逡逑图２－２邋２０１６年研究区月度降雨量逡逑Ｆｉｇ．邋２－２邋Ｍｏｎｔｈｌｙ邋ｒａｉｎｆａｌｌ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ邋ａｒｅａ邋ｉｎ邋２０１６逡逑２．３．２生物质炭添加量对茶园径流中氨氮和硝氮浓度的影响逡逑如图２－３所示，径流中氨氮浓度峰值出现在两次施肥后（４月和６月）。其逡逑中４月份施肥后径流中氨氮浓度峰值达６．６３邋ｍｇ／Ｌ，６月份施肥后径流中氨氮浓逡逑度峰值达５．１８邋ｍｇ／Ｌ

江大学硕士学位论文逦生物质炭施加量对茶园地表径流氮磷流失的影响逡逑试验期间茶园径流总磷浓度随时间变化如图２－４所示，４月份施肥后，径流逡逑总磷浓度出现峰值０．４６邋ｍｇ／Ｌ。４？５月茶园径流中总磷浓度下降幅度大，５￣７逡逑茶园径流总磷浓度持续下降，但下降幅度变小。７月份茶园径流总磷浓度到达逡逑低０．０３邋ｍｇ／Ｌ，，９月份径流总磷浓度出现一个小小的峰值0．0８邋ｍｇ／Ｌ。４月份，逡逑加生物质炭处理组总磷浓度显著低于纯施肥处理组，５月份之后，各个处理组逡逑磷浓度差异性不显著。逡逑２５－逦Ｉ逦－＊－Ｎ２５０逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S571.1;X52

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本文编号：2683859