楊育華，支國(guó)強(qiáng)，和蘭娣，劉滔，王丕祥

(1.昆明市環(huán)境科學(xué)研究院，云南昆明650032;2.云南垚淼環(huán)保科技有限公司，云南昆明650032)

不同有機(jī)碳源對(duì)滇池沿湖大棚土壤水溶性氮、磷調(diào)控的研究

楊育華1，支國(guó)強(qiáng)1，和蘭娣1，劉滔2，王丕祥2

(1.昆明市環(huán)境科學(xué)研究院，云南昆明650032;2.云南垚淼環(huán)保科技有限公司，云南昆明650032)

采用大田試驗(yàn)方法，研究了5齡大棚土壤在不施肥(CK)、常規(guī)施肥(CH)、混合秸稈粉(CF)和褐煤粉(MF)4種處理下對(duì)土壤水溶性氮、磷調(diào)控的影響。結(jié)果表明，在不影響作物產(chǎn)量的前提下，CF、MF和CK與CH相比均能降低土壤水溶性氮含量水平，而CF、MF可促進(jìn)土壤水溶性磷解吸;CF、MF與CK相比，CF促進(jìn)土壤水溶性磷的釋出，MF抑制了土壤水溶性磷的釋出。

有機(jī)碳源;大棚土壤;水溶性氮磷;調(diào)控

大棚種植規(guī)模的增加，化肥、農(nóng)藥的不合理使用，造成了大棚土壤的很多問(wèn)題，還對(duì)環(huán)境造成了污染，其中以水體富營(yíng)養(yǎng)化最為明顯。有機(jī)碳與土壤微生物、土壤動(dòng)物、土壤植物及土壤理化性狀之間關(guān)系密切。目前對(duì)利用不同形態(tài)有機(jī)碳源來(lái)調(diào)控農(nóng)田土壤水溶性氮、磷方面研究報(bào)道較少。因此，開(kāi)展有機(jī)碳對(duì)大棚土壤水溶性氮、磷釋出的影響研究，探討添加外源有機(jī)碳調(diào)控大棚農(nóng)田土壤有效態(tài)氮、磷流失的可行性，能指導(dǎo)農(nóng)業(yè)固廢的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和產(chǎn)品使用，為大棚農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和防控農(nóng)田面源污染提供新思路。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和供試土壤

試驗(yàn)于2008年2月10日至8月1日在呈貢縣馬金鋪鄉(xiāng)莊子村進(jìn)行。該研究區(qū)土壤類(lèi)型為水稻土，選擇滇池沿湖地區(qū)具有代表性的5齡蔬菜大棚，此類(lèi)大棚以葉菜類(lèi)蔬菜種植為主，多年平均復(fù)種指數(shù)為4～6茬，化學(xué)肥料N、P2O5和K2O肥施用量(折純量)分別為1890.0kg/hm2·a、337.5kg/hm2·a和337.3kg/hm2·a，N∶P2O5∶K2O鉀比例接近6∶1∶1，折合施用強(qiáng)度2565.0kg/hm2·a。大田試驗(yàn)土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.2 供試材料

添加材料:玉米秸稈粉、小麥秸稈粉、褐煤粉、尿素、復(fù)合肥。

供試作物:油麥菜、黃白菜、意大利生菜(漂浮苗)。

表1 大田試驗(yàn)土壤基本理化性質(zhì)

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用裂區(qū)區(qū)組試驗(yàn)法，設(shè)置空白、常規(guī)施肥、玉米秸稈粉+小麥秸稈粉和褐煤粉4個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)4次，共設(shè)16個(gè)小區(qū)。編號(hào)分別為:CK、CH、CF和MF。CH在定植后7d追施尿素和復(fù)合肥，CF、MF在定植前當(dāng)基肥一次撒施。單個(gè)重復(fù)小區(qū)面積為12m2，每個(gè)重復(fù)之間留40cm的保護(hù)行。利用噴灌的方式澆水，種植期澆水方式和澆水量相同。第一茬2月10～3月23日，第二茬3月24日～5月10日，第三茬5月11日～6月19日，第四茬6月20日～8月1日。各處理添加物用量見(jiàn)表2。

表2 單個(gè)重復(fù)試驗(yàn)處理添加物用量表(實(shí)物量)

1.4 采樣及測(cè)定方法

土壤采樣分別在定植前、定植后15d(生長(zhǎng)中期)、定植后30d(收獲時(shí))，隨機(jī)采樣，采集深度0～30cm。土樣風(fēng)干剔雜。用酚二磺酸法測(cè)定硝態(tài)氮，浸提液按風(fēng)干土∶水比(w/w)1∶10，放入恒溫培養(yǎng)箱25℃靜置24h取上清液。指標(biāo)檢測(cè)方法按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)＞行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)＞常規(guī)方法順序執(zhí)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤浸提液氮的影響

從圖1看，處理CF、MF與CK對(duì)比，隨著有機(jī)物料投入時(shí)間的延長(zhǎng)，土壤浸提液水溶性氮釋出量呈現(xiàn)促進(jìn)向抵制的趨勢(shì)，并且這一趨勢(shì)在纖維質(zhì)類(lèi)易腐有機(jī)物上表現(xiàn)比較明顯，而穩(wěn)定態(tài)有機(jī)物則表現(xiàn)不明顯。處理CF與CK相比，對(duì)土壤浸提液中水溶性氮增減率變幅達(dá)－72.47%～5.27%，從前兩茬的－72.47%～－40.47%降至后兩茬的－25.85～5.27%。MF與CK處理相比，對(duì)土壤浸提液全氮增減率變幅為－18.97%～15.98%，從前期－18.97～－12.59%，降至后期的4.39～15.98%。而CF、MF與CH相比，隨著有機(jī)物料施用周期的延長(zhǎng)，土壤浸提液水溶性氮濃度水平總體呈下降趨勢(shì)，特別對(duì)土壤硝態(tài)氮的控制作用極為明顯。土壤浸提液氮控失率幅度分別達(dá)24.04%～91.97%和19.45%～93.33%。

圖1 土壤浸提液氮變化趨勢(shì)

2.2 不同處理對(duì)土壤浸提液磷的影響

從圖2看，處理CH與CK相比，除了第四茬末期土壤中水溶性磷比CK的高外，在種植期相同時(shí)間CH處理的比CK的低，平均低24.6%。處理CF與CK相比，對(duì)土壤中水溶性磷調(diào)控不明顯，平均低0.7%。處理MF與CK相比，土壤中水溶性磷在任何種植期都比CK低，平均低26.4%。土壤中水溶性磷含量依次為CK＞MF＞CH＞CF。

圖2 土壤水溶性磷變化趨勢(shì)

2.3 對(duì)作物產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)共計(jì)連續(xù)種植蔬菜4茬，平均產(chǎn)量，CK2514 kg/茬·hm2、CH2487kg/茬·hm2、CF37185kg/茬·hm2和MF34695kg/茬·hm2，產(chǎn)量高低水平比較為CK＞CH＞CF＞MF。

3 討論

不施肥處理水溶性磷高于施肥水平與常理不符。試驗(yàn)土壤全N/全P分別為CK:0.80，CH:1.15，CF:1.09，MF:1.00;速效態(tài)N/P分別為CK:0.72，CH:1.15，CF:0.81，MF:1.13，其中CK處理全N/P＜1，其余都＞1，而速效態(tài)N/P則是CK、CF均＜1，而CH、MF均＞1，可能是種植過(guò)程中作物生長(zhǎng)、土壤生物活動(dòng)和pH變化導(dǎo)致土壤固定態(tài)或有效態(tài)的N/P交互結(jié)果，有待進(jìn)一步研究。也有研究表明，相同土壤氮、磷水平下，施用氮肥會(huì)增加磷的溶解度和有效性。CF和MF與CH相比，CF平均增加了32.9%的水溶性磷釋出，MF增加不明顯，平均僅為2.14%，說(shuō)明易腐類(lèi)有機(jī)物施入土壤中可促進(jìn)土壤磷的礦化。這與王濤、張維理等研究的滲漏方式下，有機(jī)肥用量低時(shí)顆粒態(tài)磷是主要流失形態(tài)，有機(jī)肥用量達(dá)到中等或較高水平時(shí)水溶性磷是流失的主要形態(tài)，結(jié)果是一致的。但關(guān)于土壤N/P與氮、磷含量水平之間的關(guān)系需要進(jìn)一步研究，研究結(jié)果可作為指導(dǎo)農(nóng)田施肥和相關(guān)專(zhuān)用肥料生產(chǎn)的重要依據(jù)。易腐有機(jī)物料(包括有機(jī)肥)的施用會(huì)增加土壤磷流失的風(fēng)險(xiǎn)，但從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水污染防治角度看，農(nóng)業(yè)固廢還田是土壤磷素的一個(gè)重要補(bǔ)充，也是從源頭降低磷肥施用強(qiáng)度和有效調(diào)控土壤磷富積水平的生態(tài)途徑。在合理施肥的情況下，土壤磷素也會(huì)逐漸積累，所以必須嚴(yán)格注意磷素的積累過(guò)程，適時(shí)調(diào)整磷肥用量，不使磷素積累達(dá)到危害環(huán)境的程度。

4 結(jié)論

隨著有機(jī)物料施用周期的延長(zhǎng)，土壤浸提液水溶性氮濃渡水平總體呈下降趨勢(shì)，特別對(duì)土壤硝態(tài)氮的控制作用極為明顯。對(duì)于5齡大棚在生產(chǎn)過(guò)程中近半年時(shí)間內(nèi)，在不施用化學(xué)肥料的情況下仍然可以保證作物產(chǎn)量。

［1］中國(guó)土壤學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì).農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析法［M］.北京:科學(xué)出版社，1989:91－93.

［2］S.L.蒂斯代爾W.L.納爾遜，J.D.畢騰，金繼運(yùn)，等譯.土壤肥力與肥料［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，1998.

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［4］周翠.土壤氮磷流失及其評(píng)價(jià)模型研究現(xiàn)狀和進(jìn)展［J］.臺(tái)州農(nóng)業(yè)，2007，(4):12－15.

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［9］樊云龍，陳滸，蘇孝良，等.退化生態(tài)系統(tǒng)土壤動(dòng)物研究概況［J］.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，18(3):668.

A Research on the Regulation of Water Soluble Nitrogen and Phosphorus in the Green House Soil around Lake Dianchi by the Different Organic Sources

YANG Yu－h(huán)ua1，ZHI Guo－qiang1，HE Lan－di1，LIU Tao2，WANG Pi－xiang2
(1.Kunming Institute of Environmental Science，Kunming，Yunnan 650032 China)

In the field test，the green house soil with five different ages has been tested with four treatments to study its water soluble nitrogen and phosphorus when there is no fertilizer application(CK)，or with regular fertilizer application(CH)，or applied with mixed crop straw powder(CF)or grinded brown coal(MF).The results show that when the crop yield is not affected，the content of water soluble nitrogen in the soil is reduced under the treatments of CF，MF and CK rather than CH.The desorption of the water soluble phosphorus in the soil could be enhanced by CF and MF.When CF and MF are compared with CK，CF could help release the water soluble phosphorus in the soil while MF does the opposite.

organic carbon source;green house soil;water soluble nitrogen and phosphorus;regulation

X13

A

1673－9655(2012)06－0006－03

2012－07－05

國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)研究課題(2008ZX07102－004)。

楊育華，工程師，昆明市環(huán)境科學(xué)研究院。