不同施肥措施对微喷露地菜田土壤氮素淋失、无机氮累积及菜心产量的影响

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针对宁夏引黄灌区露地菜心有机肥和化肥施用过量以及有机无机配比不合理的问题,以露地菜心为供试作物,采用田间渗虑池原位监测试验和室内分析统计的方法,在微喷条件下,研究了常规施肥+全量有机肥(CON)、化肥减量20%+全量有机肥(RN)和化肥减量30%+增施1/3有机肥(MRN)3种施肥措施对露地菜田土壤氮素淋失、无机氮累积及菜心产量的影响,弄清露地菜田氮素淋失及无机氮运移规律,提出基于产量、环境和经济效益的露地菜心有机肥替代化肥比例,为宁夏引黄灌区菜心的绿色生产提供理论支撑。主要研究结果如下:(1)喷灌量与0-90 cm 土体淋溶水量呈显著正相关(P<0.05),喷灌量越高,淋溶水量越高。不同施肥措施对喷灌露地菜田淋溶水量无显著影响,每季菜心种植后喷灌量累积超过71.73 mm时,土壤水分淋洗至90 cm以下土层,从而造成土壤氮素淋失。(2)施氮量与0-90 cm 土体淋溶水中氮浓度呈显著正相关(P<0.05),施氮量越高,淋溶水氮素浓度越高。不同施肥措施对氮素淋失量有显著影响,RN和MRN处理较CON处理显著降低菜田周年土壤总氮、硝态氮和铵态氮淋失量,平均分别降低了 36.87%、23.68%和59.26%。周年3季露地菜心种植下土壤硝态氮和铵态氮淋失量分别占总氮淋失的23.03%~65.5 1%和0.12%~0.42%,表明硝态氮是微喷露地菜心土壤氮素淋失的主要形态。(3)周年内,各季露地菜心种植15-20d后总氮和硝态氮淋失量最高,铵态氮淋失过程缓慢,具有滞后性。土壤总氮和硝态氮淋失量均表现为第2季>第3季>第1季,第2季菜心总氮淋失量占全年总氮淋失量的35.69%~38.04%。铵态氮淋失量表现为第3季>第1季>第2季。(4)RN和MRN处理较CON处理显著降低露地菜田0-120 cm 土层无机氮的累积量,平均分别降低了 28.45%和37.98%。3季菜心各处理0-120 cm 土壤无机氮累积总量表现为第2季>第3季>第1季,与总氮淋失量规律一致。土壤无机氮累积量越高,氮素淋失风险越大。各季露地菜心收获后0-120 cm 土层土壤无机氮累积量呈先减后增的趋势,逐渐向深层土壤运移,0-20 cm 土层无机氮累积峰值达198.16 kg·hm-2。(5)不同的施肥措施对露地菜心产量无显著影响,RN和MRN处理能促进菜心对氮、磷、钾养分的吸收利用,有利于菜心经济产量的形成,相对于CON处理平均增产8.84%,分别增产平均节本增效0.62万元·hm-2。综上分析,周年实现3季露地菜心产量、环境和经济效益最大化的化肥氮、磷、钾和有机肥施用总量分别为 N 268.5 kg·hm-2、P2O5 99.5 kg·hm-2、K20157.5 kg·hm-2和 12000 kg·hm-2。
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