两种碳源施用对菜地红壤氮收支的影响

来源 :云南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianrui02
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氮循环是生态系统中重要的循环过程,其稳定性对于维持氮素的稳定和土壤结构具有十分重要的作用,但由于农田中长期过量施用化学氮肥,造成氮循环的收支不平衡,因此,了解农田生态系统中氮素的收支对维持土壤氮平衡具有重要意义。近年来,生物炭在固碳减排和减少活性氮污染控制等方面引起越来越多的关注,有机肥已被广泛应用于替代化学肥料投入土壤之中,二者均能有效的减少土壤NH3挥发、氮素的径流损失以及N2O排放造成的氮素损失。生物炭和有机肥在改土及减少氮损失等方面发挥重要作用,但是单施生物炭和有机肥及二者配施对在等氮、等碳情况下能否起到相同的氮损失阻控效果以及对大田种植的蔬菜产量及吸氮量的影响不得而知。因此本研究在等碳等氮条件下连续施入生物炭和有机肥,分别设置了CK(常规施用化肥)、B(7500kg/hm~2生物炭配施化肥)、F(7100kg/hm~2有机肥配施化肥)、BF(3750 kg/hm~2生物炭+3550 kg/hm~2有机肥配施化肥)四个处理,共进行三茬试验,在每茬试验开始前均投入等量的生物炭和有机肥,来研究生物炭与有机肥配施化肥对氮循环的影响。通过田间径流小区试验对比不同外加碳源对小白菜产量、吸氮量、不同土层土壤理化性状变化、径流液氮流失、N2O排放以及氨挥发的影响,以期为农田蔬菜种植科学合理施肥提供理论依据,准确推算农田面源污染的排放量,为防控农业面源污染新技术提供数据支撑。结果表明如下:(1)生物炭与有机肥施用对碳氮含量变化的影响在连续种植之后土壤SOC含量有所提高,增幅为28.03%~130.73%,土壤全氮含量也有所提高,增幅为10.78%~22.55%,水溶性碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量增加,土壤水溶性氮(DON)和微生物量氮(MBN)含量也有所增加。(2)两种碳源施用对植株产量及植株吸氮量的影响三茬作物种植连续施用生物炭和有机肥后,小白菜产量和小白菜吸氮量均显著提高,各茬种植收获后小白菜产量均表现为BF处理>B处理>F处理>CK处理,在三茬种植中BF处理产量较CK处理分别提高了44.28%、29.36%、39.43%。植株吸氮量与产量趋势一致,均表现为BF处理>B处理>F处理>CK处理,在三茬种植中BF处理产量较CK处理分别提高了57.02%、45.12%、56.37%。(2)生物炭与有机肥施用对土壤氮损失的影响施用生物炭和有机肥显著降低了径流液中总氮(WTN)和硝态氮(WNO3--N)、铵态氮(WNH4+-N)的含量,其中B处理对减少WTN、WNO3--N、WNH4+-N的损失影响最大,较CK分别减少了51.65%、31.85%、37.33%。施用生物炭和有机肥显著降低旱季、雨季N2O、氨挥发(NH3)累积排放量。F处理在旱季、雨季均可减少NH3的累积排放量,较CK处理分别减少了14.74%、24.59%;F处理可以减少旱季N2O的累积排放量,较CK处理减少30.16%;B处理可减少雨季N2O的累积排放量,较CK处理减少38.67%。(3)生物炭和有机肥施用对土壤理化性质的影响在三茬种植期间,B、F、BF处理与CK相比土壤理化性质均有显著提高,且随着施用茬数的增加,土壤p H、CEC、大团聚体数量也有所提高。各处理对土壤p H变化趋势表现为B处理>BF处理>F处理>CK处理,其中B处理对p H变化影响最大,三茬分别提高了0.13、0.29、0.59;CEC含量变化趋势也表现为B处理>BF处理>F处理>CK处理,三茬种植中B处理CEC值较CK处理分别提高106.37%、71.76%、66.41%;生物炭和有机肥能够提高土壤团聚体稳定性,土壤大团聚体含量随生物炭和有机肥的施入逐渐提高,F处理对土壤大团聚体(>0.5mm)粒径提高效果要优于B处理,F处理对提高土壤团聚体稳定性(团聚体平均质量直径、几何平均直径等)效果要优于B处理。
其他文献
灯盏乙素是灯盏花的主要活性成分,对治疗心脑血管疾病疗效显著,与等剂量丹参素相比毒性较低,是一种应用前景广阔的药物。现代药理学研究表明,其具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化、抗炎和促进免疫调节等药理活性。随着利用合成生物学方法合成天然产物的技术迅速发展,运用代谢工程以及合成生物学的方法生产灯盏乙素是解决灯盏花资源短缺的有效手段。非常规酵母解脂耶氏酵母富含关键前体乙酰辅酶A、NADPH、ATP,具有独特的疏水环
学位
云南兰坪铅锌矿是我国最大的铅锌矿之一,矿区周边农田土壤镉(Cd)、铅(Pb)等重金属污染问题严重。多花菜豆(Phaseolus coccineus Lam.)是云南高寒山区栽培的作物之一,在兰坪铅锌矿区广泛种植,但矿区多花菜豆的镉铅累积特征、品种间差异及污染土壤的钝化修复,尚缺少研究。因此,在云南兰坪铅锌矿周边重金属污染农田,选用云南高原主栽的10个多花菜豆品种,开展大田试验,研究多花菜豆Cd、P
学位
目前,设施土壤障碍问题严重阻碍了设施农业的高质量发展,迫切需要采取相应措施进行土壤改良。设施栽培多年连作后常发生土壤酸化,土壤质量下降,抑制作物的生长。常规土壤改良通过单一施用如生石灰等碱性物质,短期内虽有成效,长期施用后土壤养分失衡,而多种物料复配的改良剂能改善养分失衡情况,促进作物生长,提高资源的利用率。为探究复配改良剂对设施酸化土壤的改良效果,本研究将生物质炭、牛粪、粉煤灰和白云石粉四种物料
学位
矿产资源的开采、冶炼等活动导致金属矿区周边农田土壤重金属污染问题突出。发现于我国低海拔的浙江铅锌矿区的Cd/Zn超富集植物—伴矿景天(Sedum plumbizincicola),被广泛应用于土壤重金属污染修复。将伴矿景天引种到高海拔的云南高原铅锌矿区污染农田进行场地修复,光照强度、施有机肥对伴矿景天生长与修复特征有何影响,尚不清楚。本文在云南怒江兰坪铅锌矿区周边重金属污染农田,开展种植伴矿景天的
学位
河岸生态缓冲带是连接陆地-水生态系统过渡区的植被带,是生物生产力和多样性较高的生态系统之一,能减少坡面水土流失和污染物迁移。通过揭示采矿废弃地小流域沟渠生态缓冲带灌/草群落模式对重金属扩散的消减效应及影响机制,分析缓冲带植物生产和重金属累积能力,对提升其生态功能具有重要作用。本研究以云南省兰坪县兔子山Pb-Zn矿采矿废弃地小流域沟渠河岸带为试验区,调查了植物群落物种多样性及重金属累积特征;进行原位
学位
间作具有产量和养分获得优势,在高产和高养分携出量情况下,产量稳定性和土壤肥力如何变化且是否环境友好,是间作能否可持续发展的关键问题。本研究基于2014年在云南省昆明市寻甸大河桥农场设立的定位试验,通过7年(2015-2021年)的田间定位试验,设4个氮水平(N0-0 kg·hm-2、N1-90 kg·hm-2、N2-180 kg·hm-2和N3-270 kg·hm-2)、3个施磷水平(P0-0 k
学位
绿肥是指通过对新鲜植物体就地翻压、异地施用或沤堆发酵用作肥料的绿色植物体,绿肥的合理利用可有效降低土壤重金属有效性及主作物重金属含量。本研究采用云南当地11个豆科绿肥作物,通过大田试验研究不同豆科绿肥作物中Cd积累的差异,从而筛选出产量高、Cd含量低的豆科绿肥作物。随后将筛选出来豆科绿肥以绿肥糠的形式应用于蔬菜盆栽试验中,设置5个用量梯度,以蔬菜为主作物进行盆栽试验,通过测定土壤中DTPA-Cd含
学位
镉(Cd)砷(As)复合污染土壤严重威胁土壤安全利用与作物生长,且两种元素因化学性质的不同,钝化修复常常难以同时钝化两种元素。本研究针对Cd、As复合污染土壤,开展室内模拟试验。选用石灰(L)、硫酸亚铁(F)、生物炭(B)和桉树屑(C)等材料进行组配,采用Fe Cl3共沉淀法制备改性生物炭(MB)和改性桉树屑(MC),对上述材料采用土培试验筛选出可同步钝化土壤Cd和As活性的组配和改性材料,然后通
学位
农田土壤镉(Cd)污染问题是我国面临的重大环境问题之一。根系是连接土壤-作物系统的纽带,根系性状与作物Cd累积关系密切。玉米是云南高原Cd污染农田主栽作物之一,品种众多,但对云南高原主栽玉米的根系性状、Cd累积特征与品种差异,了解有限。本文以云南高原主栽的43个玉米品种为研究材料,通过盆栽试验初筛出植株Cd积累与根系性状差异明显的玉米品种;进而采用这些玉米品种开展大田试验,进一步研究云南高原主栽玉
学位
位于滇西北三江并流自然保护区核心腹地的澜沧江黄登水电站蓄水运行以来,其库周形成了一段水位高差达33m的消落带,该区属于典型的高山峡谷区,地势陡峭、河谷深切、生态敏感性脆弱性强,消落带水土流失严重,库区泥沙淤积,植被破坏消亡,生态系统稳定性下降,亟待进行生态治理。植被建设是治理和修复消落带生态环境最经济有效的措施,研究植物在黄登水电站库区消落的生长性状及根系抗拉力学性能,可为三江并流区消落带植被恢复
学位