施肥对稻田湿地土壤碳氮磷库及其相关酶活变化的影响研究

发布时间：2020-08-01 10:00

【摘要】：施肥影响周围环境。稻田土壤碳氮磷迁移转化受施肥影响,进而影响水体和大气等环境。本研究利用两点野外稻田定位试验(一点连续27年和另一点连续6年),对稻田土壤有机碳(SOC)固定、剖面土壤全氮(STN)和土壤无机氮(SMN)变化、剖面土壤全磷(STP)和Olsen-P变化及剖面土壤脲酶和中性磷酸酶活性分布等进行了研究,同时分析了稻田田面水和100 cm深地下水氮磷浓度,探讨了稻田氮磷径流和淋溶流失潜能。主要结论有： 1.施肥影响耕层SOC含量和100 cm土体SOC密度。南昌点连续27年试验后结果表明,施肥提高了耕层SOC含量。嘉兴点连续6年试验后结果表明,施用尿素影响耕层SOC含量较小,但低剂量尿素损耗SOC；施用猪粪显著提高耕层SOC含量。南昌试验点,100 cm土体SOC密度变幅从73.1至91.4 Mg C ha-1.与CK比较,施肥同样提高了SOC密度,且有机无机肥配施处理其提高效果大于仅施化肥处理。嘉兴试验点,尿素处理组的100 cm土体SOC密度变幅从120.0到125.1 Mg Cha-1；猪粪处理组的从121.7到133.0 Mg C ha-1.嘉兴试验点,尿素处理组SOC密度差异较小,但低剂量尿素损耗SOC密度；SOC密度随猪粪用量增加而提高。两试验点的SOC密度与有机肥输入碳相关。有机无机肥配施和施用有机肥能促进土壤固碳。有机无机肥配施是高效可持续固定SOC的措施。 2.施肥影响耕层STN和SMN含量,对耕层以下没有影响。STN.SMN.NH4+-N及NO3-N之间极显著正相关。南昌试验点,施肥提高了耕层STN,有机无机肥配施处理STN显著高于对照和仅施化肥处理。嘉兴试验点,尿素处理组耕层STN处理间较小,但低剂量尿素损耗土壤氮素；猪粪处理组STN随猪粪用量增加而显著提高。SMN变化趋势与STN基本相同。施用有机肥和有机无机肥配施,保持耕层土壤氮。 3.施用磷肥提高耕层STP和Olsen-P,对耕层以下没有影响。南昌试验点,NK比CK处理耕层STP和Olsen-P耗竭更甚,有机无机肥配施比仅施无机磷肥显著提高耕层STP和Olsen-P.嘉兴试验点,耕层STP和Olsen-P随磷肥用量增加而增加。 4.施肥提高耕层土壤脲酶活性,对耕层以下没有影响。脲酶活性随深度而降低。脲酶活性与STN.SMN.NH4+-N及NO3-N之间显著正相关。南昌试验点,有机无机肥配施提高效果优于仅施化肥。嘉兴试验点,尿素提高耕层土壤脲酶活性,但尿素过量会抑制其活性；猪粪提高效应大于尿素。施用有机肥和有机无机肥配施提高耕层土壤脲酶活性。 5.施肥影响耕层土壤中性磷酸酶活性,对耕层以下没有影响。中性磷酸酶活性随深度而降低。中性磷酸酶活性与STP、Olsen-P显著正相关。南昌试验点,施肥提高耕层土壤中性磷酸酶活性,有机无机肥配施提高效果优于仅施化肥,而PK处理土壤中性磷酸酶活性低于对照。嘉兴试验点,过磷酸钙降低耕层土壤中性磷酸酶活性；猪粪提高土壤中性磷酸酶活性。施用有机肥和有机无机肥配施提高耕层土壤中性磷酸酶活性。 6.水稻生长季末采样发现,田面水氮磷浓度施肥处理间有差异,但100 cm深地下水氮磷浓度无显著差异。稻田水氮磷浓度与相应土层土壤氮磷含量、土壤脲酶活性、磷酸酶活性之间显著正相关。土壤脲酶和磷酸酶活性在稻田氮磷流失潜能起着一定作用。南昌试验点,水稻生长季末采样发现,施肥提高田面水氮磷浓度,有机无机肥配施处理田面水氮磷浓度显著高于对照和仅施化肥处理,但田面水NO3--N浓度随有机肥施用量增加而减少。嘉兴试验点,水稻生长季末采样发现,尿素提高田面水氮浓度,低剂量尿素降低田面水氮浓度；猪粪提高田面水氮浓度,并随猪粪用量增加而显著提高,但田面水NO3--N浓度随有机肥施用量增加而减少。嘉兴试验点,水稻生长季末采样发现,过磷酸钙和猪粪都显著提高田面水磷浓度。 7.稻田是可持续的湿地生态系统,其中的作物、微生物和土壤具有吸收、转化和吸附养分的作用,可处理消纳有机肥。稻田有田埂围栏,产生的只是机会径流,控制得当可做到零径流甚至负径流,将不会产生氮磷流失。长期耕作后稻田形成紧密犁底层,阻止水分、养分等下移,几乎不会导致氮磷淋失。稻田湿地生态系统在正确管理措施下,比如恰当施肥和零排水,可以消纳有机肥替代化肥。但不适当管理可能使稻田成为面源污染源。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X131.3
【图文】：

第二章肥料试验介绍两卢、野外稻田肥料定位一试脸分别位于江西省南昌币和浙江省嘉兴币(图2一l).江西一省南昌币试验卢、田间实景图见图2一2，浙江一省嘉兴币一试验青、田问‘实景图见图2一3图2一1试验点示意地图(1.江西南昌;2.浙江嘉兴)FigZ一 1SketehmaPshowingtheloeationsoftheexPerimentalsite2.1南昌试验点稻田肥料试验2.1.1南昌试验点介绍稻田肥料定位试验点位于江西省南昌市农科院试验农场内(26O34’N、l一3034，E)。亚热带季风气候，年均温度 18.4oC，年均降雨量 1632mm。试验从1984年开始，目前还在延续。稻一稻一闲制。早稻季从四月到七月，晚稻季从七月到十月，休闲季从十月到次年四月。土壤为红壤性水稻土，储育性，发育于第四纪亚红粘土。耕层(0一20cm)基础土样(1984年二月采样)基本性质:pH，6.5;soe

品种选用当地优势品种。田面平整、翻耕、耘耙、灌溉和除草等农业措施与当地农事相同。水稻成熟前，田面水保持5一scm。每区每季计产，以年均水稻总产计(1984一2010年)，水稻产量见图2一4。，‘000「“‘N”nchang 1ZUOU卜b仁c二旅袱舞矛

本文编号：2777315