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近年来,随着种植业结构调整力度的逐渐加大,我国农田种植模式有了很大的变化,而不同农田种植模式的施肥情况及养分平衡状况具有很大的差异,因此深入研究不同作物及不同种植模式的养分吸收规律、养分平衡状况及其环境效应对于指导农业生产、减少农业环境污染具有重要意义。本文通过对上海黄浦江上游水源保护区35个地块、37种种植作物的周年监测,对试区主要作物的养分吸收规律及主要种植模式的养分平衡状况进行了系统的研究,并综合降雨、气温、作物覆盖、养分盈余等多种因素对不同作物及不同轮作方式的环境效应进行了初步评价。主要研究结果如下: 在各茬作物的主要生育期取样,对茄果类、瓜类、豆类、叶菜类、苗木及其它几种常见作物N、P、K吸收特性进行了系统的研究,得出20种常见作物的养分吸收特性。 通过对黄浦江上游水源保护区23种蔬菜水果可食部位硝酸盐含量的分析得出:不同种类蔬菜可食部位硝酸盐含量差异很大,其高低顺序为非结球叶菜类>根茎类>葱蒜类>结球叶菜类>花菜类>豆类>茄果类>瓜果类>薯芋类;适当晚收可以降低蔬菜硝酸盐含量;随着氮肥施用量的增加,蔬菜可食部位硝酸盐含量升高。 不同种植模式对土壤速效养分含量具有明显的影响,0-90cm土壤NO3--N累积在主要种植模式中的排列顺序为:菜地(NO3--N215.13 kg.ha-1)>果园>苗圃>粮田(NO3--N 53.55kg.ha-1),与0-30cm土壤Olsen-P的含量顺序基本相同。不同土壤剖面N、P、K含量具有很大的差异,土壤中全氮、全磷、有机质、NO3--N、NH4+-N、Olsen-P含量随土层深度的增加而下降,而速效钾含量随土层深度的增加略微上升。 不同种植模式养分平衡状况表现为:大田作物N盈余78.9kg.ha-1,P2O5亏缺38.1kg.ha-1,K2O亏缺169.8kg.ha-1。蔬菜作物N盈余181.1kg.ha-1、P2O5盈余101.7kg.ha-1,K2O亏缺66.1kg.ha-1,而果树的N、P、K均有盈余,分别为N404.7 kg.ha-1、P2O5118.5 kg.ha-1、K2O147.0 kg.ha-1。苗木N、P、K稍有盈余,但其N、P的盈余量比蔬菜、果树等经济作物小的多。 从轮作周年来看,不同轮作方式养分平衡状况差异很大。大田作物之间轮作呈现N盈余、P稍有盈余或基本平衡,K亏缺较严重的状况。蔬菜作物之间周年轮作平衡状况差异很大。 在本试验条件下,综合降雨、气温、作物覆盖、N、P总盈余、N、P天盈余等各种因素,对试区不同作物及不同种植模式的环境效应进行综合评价,并对试区每种监测作物及每种轮作方式的环境污染风险进行等级,将监测作物的环境污染风险分为4个等级,轮作的环境污染风险分为3个等级。综合对经济效益的分析,我们给出如下种植作物推荐,草皮、雪菜、香樟、含笑等可以在一级水源保护区内种植,毛豆、水稻、土豆、番茄、黄杨、丁香、豇豆等可以在准水源保护区内适量种植。