大棚蔬菜—水稻轮作土壤养分转化和迁移特征

发布时间：2017-12-15 14:22

  本文关键词：大棚蔬菜—水稻轮作土壤养分转化和迁移特征

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【摘要】：大棚蔬菜-水稻轮作兼具大棚蔬菜栽培期间过量施肥和土壤干湿交替的特点,养分转化和迁移特征与传统的大棚蔬菜栽培、水旱轮作模式间都有明显的差异。本文通过浙江省长兴县大棚茄子-水稻轮作(Greenhouse eggplant-rice rotation,GER)、大棚茄子-揭膜休闲(Greenhouse eggplant-summer fallow without plastic cover,GEF)和小麦-水稻轮作(Wheat-rice rotation,WRR)等不同轮作模式的土壤调查和田间试验,研究轮作水稻对大棚土壤养分转化和迁移的影响,并且评估了该轮作制环境污染风险。主要研究结论如下:1、大棚茄子-水稻轮作0-20 cm土壤有机质、总氮和速效磷含量分别比轮作前增加了150%、36.7%和26.0倍,但土壤速效养分累积量低于大棚茄子-揭膜休闲土壤。轮作水稻能使0-20 cm土壤硝态氮、速效磷和速效钾含量分别降低68.0%、25.2%和16.7%。大棚茄子-水稻轮作没有增加土壤养分的下渗。20 cm以下土壤总氮、硝态氮含量都明显低于大棚茄子-揭膜休闲土壤,淹水期间土壤渗滤液NO3--N含量没有明显增加。2、大棚茄子-水稻轮作0-20 cm土壤没有出现明显的酸化和次生盐渍化。轮作水稻能使0-20 cm土壤pH增加1.2个单位,交换性酸总量和交换性H+含量分别降低70.0%和57.8%,土壤EC值和含盐量分别下降67.7%和80.9%。大棚茄子-水稻轮作没有增加土壤致酸离子和盐分的下渗,20 cm以下土壤交换性酸、交换性H+、交换性盐基离子和水溶性盐基离子含量都明显低于大棚茄子-揭膜休闲土壤。3、大棚茄子-水稻轮作增强了大棚茄子栽培期间表土和根际土的硝化作用强度和脲酶活性,土壤微生物生物量也明显增加,但没有改变土壤氨氧化细菌群落结构。大棚茄子-水稻轮作降低了土壤氨挥发速率,累积氨挥发总量比大棚茄子-揭膜休闲土壤减少76.7%,但增加了土壤硝酸还原酶活性,存在氮素反硝化损失风险。4、大棚茄子-水稻轮作模式增强了土壤对磷的吸附强度,土壤磷最大吸附量、磷吸附常数和磷缓冲容量都明显高于大棚茄子-揭膜休闲土壤,土壤磷解吸量和解吸率则明显降低。大棚茄子-水稻轮作降低了土壤磷流失风险,土壤磷盈余量和磷吸附饱和度都明显低于大棚茄子-揭膜休闲土壤。5、氮是大棚茄子-水稻轮作土壤的主要养分限制因子,磷和钾不成为养分限制因子。土壤中磷和钾具有良好的后效,轮作周期内土壤磷和钾的供应量均超过了作物吸收量的90%,连续2季不施磷肥或钾肥,作物产量没有明显下降。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S626;S511

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