论文部分内容阅读
设施蔬菜种植是缓解城乡居民冬春蔬菜供应不足、城郊人多地少等矛盾的重要途径。设施菜地受环境条件和不科学的管理等因素作用强烈,土壤化学、生物等过程往往不同于自然条件下的土壤。本研究以武汉城郊设施菜地土壤为对象,采用实地取样分析和室内模拟实验相结合的方法,分析了不同地域、设施年限、轮作模式等条件下设施菜地土壤磷素变化及垂直分布规律,研究了不同环境条件对土壤磷素变化的影响,比较了典型环境条件对土壤磷素影响的作用大小。取得的主要进展有:(1)实地采样结果显示,武汉城郊土壤磷素水平处于轻度富集状态,近郊和远郊样区设施菜地土壤Olsen-P和MBP平均含量均高于露天菜地土壤,且远郊Olsen-P和MBP含量变化差异比近郊的突出;近郊设施土壤磷素变化随设施年限延长总体上呈增加趋势,土壤TP从设施1年的1.92 g/kg增加到设施20年的2.99 g/kg,Olsen-P含量在三个采样时间均明显增加,MBP含量有一定程度的增加,土壤Olsen-P和MBP含量的变化趋势均以5年设施年限为转折点;“空心菜-大蒜”和“空心菜-芹菜”两种轮作模式相比,在2011年12月前者的Olsen-P平均含量比后者的要低7.93 mg/kg,而在2012年04月和2012年12月则是前者分别高出后者23.21%和40.62%,MBP的含量变化规律恰好相反。(2)以Tiessen磷分级组分来看,设施菜地土壤各组分中以无机磷为主(占TP的72.94%以上),有机磷仅占22.65%以下。设施菜地土壤磷以中等活性磷为主(平均为85.36%),其次为活性磷(平均为9.32%),稳定态磷含量最低(仅占TP的5.32%);而且随设施年限延长,中等活性无机磷C.HCl-Pi和Residual-P有向有效性较高形态(主要是NaHCO3-P组分)转化的趋势。(3)设施土壤与露天土壤的TP、Olsen-P和MBP均随土层加深呈下降趋势,在0~40cm耕层内设施土壤磷素含量均高于露天菜地,Olsen-P的下迁止于60cm的土层,而MBP含量在40 cm以下基本稳定。(4)室内模拟试验结果显示,土壤MBP随温度升高而明显升高,Olsen-P和CaCl2-P均在10℃条件下最高,温度条件对土壤MBP影响最大;无机态NaOH-Pi随温度降低而降低,而D.HCl-Pi、C.HCl-Pi和Residual-P却随温度降低而增加。设施土壤pH 6.89时其MBP含量最高,而Olsen-P含量却最低,pH达到5.30时Olsen-P含量最高,CaCl2-P则随pH升高而明显降低。土壤酸化能使C.HCl-Po向有效性更高的Resin-P及NaHCO3-P组分转化,而土壤pH增加则能促进残留态磷转为无机态磷。轻度盐化设施土壤MBP含量最高,培养25 d后土壤Olsen-P随盐化程度加重而增加;设施土壤盐化程度加重可提升土壤NaHCO3-Pi和NaOH-Po占全磷的比例,而降低NaHCO3-Po、NaOH-Pi和C.HCl-Po的比例。(5)正交实验结果显示,pH因素对土壤磷素含量的影响最大,其次是温度和碳种类,且均达显著性(P<0.05),影响程度最小的因素为湿度和磷种类水平。磷素的分级中,pH因素对无机磷组分的影响最大,而对有机磷组分的影响最小,温度对无机磷组分影响仅次于pH因素;碳种类和碳种类与湿度交互对有机磷的影响最大,其次是温度和磷种类因素。