张文波[1]2004年在《氮肥对生菜产量、品质和土壤环境效应影响研究》文中研究指明以生菜为材料，采用田间微区试验和盆栽试验，通过不同氮肥类型及配施氮肥调节剂、不同氮肥施用量试验和不同氮肥施用模式试验，研究了施用化学氮肥对生菜生长发育、产量、营养和安全品质，及土壤PH、电导率和硝态氮含量的影响。结果表明：氮肥类型对生菜生长影响不同。硝态氮促进生长，铵态氮抑制生长，氯化铵抑制效应明显。硝态氮使蔬菜硝酸盐含量迅速上升，铵态氮尤其氯化铵硝酸盐增加较少。综合比较，生长前期可以适当施用硝态氮或者硝态－铵态氮肥，生长后期可以施用铵态氮以降低硝酸盐含量。氮肥施用量过大(>45g/m2)抑制生长，降低蔬菜品质，迅速提高硝酸盐和亚硝酸盐含量，同时土壤PH下降、电导率和硝态氮上升，土壤环境恶化。生菜氮肥施用量一般不宜超过30g/m2。氮肥早施可以促进生长，对品质有利，也可避免硝酸盐和亚硝酸盐大量积累，后期追肥过多过晚不利于蔬菜生长和品质提高，也威胁蔬菜和土壤安全。传统的生长后期多次追肥措施应该改变。氮肥配施硝化抑制剂和脲酶抑制剂可以延长肥效，促进生长，提高蔬菜品质，也可降低氮肥对土壤环境的不良影响，但其效果有限。生菜施肥两周后采收较安全，生菜生长后期不宜追肥。生菜硝酸盐含量叶柄〉叶片，外叶〉内叶，亚硝酸盐相反，但规律性不强。
吴建繁[2]2001年在《北京市无公害蔬菜诊断施肥与环境效应研究》文中指出本论文结合北京市无公害蔬菜生产，有针对性地在露地、保护地，按不同种植年限开展了土壤养分现状调查与分析，连续多年定点跟踪调查了8季蔬菜施肥的投入与产出情况，采用盆栽和大田试验相结合的方法，研究了无公害蔬菜诊断施肥与环境效应，获得以下主要结果： 1、揭示了京郊菜田施肥现状。无机肥料投入品种单一，养分结构不合理，氮肥品种以尿素为主，磷肥以磷酸二铵为主，钾肥施用较少。有机肥品种，趋于速效性，鸡粪投入量大，在露地占57％，保护地占77％。有机的氮与无机的氮之比1：1。菜田氮磷钾投入比例不协调，氮磷投入量分别是吸收量的4倍和7倍以上，钾素投入量与吸收量持平。 2、揭示了京郊菜田不同种植年限、不同栽培方式下土壤养分状况。露地菜田上壤养分状况总体处在中等偏低水平，保护地菜田土壤养分明显高于露地，有机质含量高出48％，有效磷高2.3倍，有效钾高60％，硝态氮高120％。0-25cm土层累积NO_3~--N高达200 kg·hm~(-2)。土壤的全盐量和电导率分别为1.88 g·kg~(-1)和0.47 ms·cm~(-1)。土壤电导率平均值超过了可忍耐临界值(0.4 ms·cm~(-1))，15年以上的保护地土壤电导率接近生理盐害临界值(0.6 ms·cm~(-1))，15％的调查点土壤电导率超过了蔬菜安全生长的上限(0.8 ms·cm~(-1))。在可溶性盐分的阳离子组成中，Ca~(+2)＞Mg~(+2)＞Na~+＞K~+，阴离子绍成中，SO_4~(-2)＞NO_3~-＞CO_3~(-2)＞>Cl~-。 3、研究提出果菜、叶菜、根菜作物无公害蔬菜氮磷钾诊断施肥技术。果菜以番茄为主，叶菜以大白菜为主，根菜以萝卜为主，建立了氮磷钾肥料效应方程，根据肥料效应、土壤Nmin及有效磷钾测试结果，提出最佳施肥方案。研究提出蔬菜作物维持施磷肥的土壤有效磷(P_2O_5)诊断指标为70-100 mg·kg~(-1)，维持施钾肥的土壤有效钾(K_2O)诊断指标为250-300 mg·kg~(-1)，限量施氮肥的土体(0-60cm)Nmin值为50 mg·kg~(-1)。京郊蔬菜生产中现行施肥状况下，氮肥利用率约10-15％，磷肥利用率不足16％，钾肥利用率为37％。 4、研究提出滴灌施肥和分次施钾技术。叶菜作物，砂质土壤上分两次施用钾肥，可获得16％左右的增产效果；果菜作物，无论粘质、砂质土壤，采取氮钾肥混合3次施肥方式，可获得20％左右的增产效果。滴灌与畦灌施肥相比，可使果菜作物采收高峰期提早5-7天，番茄平均增产23.6％，黄瓜平均增产20.2％。在等产量的条件下，滴灌施肥比传统畦灌施肥节约肥料50％以上。滴灌施钾肥比畦灌施钾增产幅度高达63.9％。滴灌施硼，提高硼的肥效，可增产黄瓜23％，增产番茄16.5％，而畦灌施硼，没有增产效果。 5、研究了不同施氮钾水平对蔬菜营养品质和安全品质的影响。结果表明，蔬菜的营养品质中的Vc、可溶固形物、还原糖、总酸度等项目与氮肥用量变化的关系大多符合Mitscherlich和Miller的报酬递减律。氮素供应处于适宜范围，可获得蔬菜优良品质，过低或过高的氮素供应都会造成品质下降。过量施用氮肥或灌水，均能使蔬菜硝酸盐含量增加，钾肥可降低蔬菜硝酸盐含量，改善蔬菜品质。 6、研究证明了过量施氮肥和灌水是发生硝酸盐深层淋洗的关键。高施氮量条件下，灌水量的大小对土壤硝酸盐深层淋洗起决定性作用。灌水量大(293mm)可将土壤硝酸盐淋洗至90cm以下，而灌水量少则根本不发生深层淋洗。夏季一次强降雨(98mm／3天)，可将土壤残留过多的Nmin约一半淋至30-60 cm，对环境造成威胁。 7、研究提出了各类蔬菜专用肥和有机肥定量使用技术，使叶菜、果菜增产达显着水平，有机活性肥、硫铵、尿素、树脂尿素和专用肥等对叶菜、果菜、根菜Vc含量的影响差异不显着。有机肥和硫铵比尿素、树脂尿素和专用肥等降低蔬菜硝酸盐41.5％。有机肥和树脂尿素降低土壤硝酸盐残留50％以上。微生物肥料与常规施肥比，有一定的增产效果，但菌剂与基质之间效果差异不显着。叶面肥喷施对产量有一定的增产效果，但增产作用有限。 8、综合以上各项技术，结合北京蔬菜生产实际，提出无公害蔬菜综合调控施肥方案，施肥技术标准规范，蔬菜硝酸盐控制标准，形成无公害蔬菜诊断施肥技术体系，建立试验示范田670块，示范面积1544公顷，平均节约纯氮30-45 kg．hm~(-2)，增产蔬菜8.7％-12％，累计推广4.232万公顷，节约纯氮1338.66吨，增加收入19558.6万元。
徐岩[3]2011年在《水肥耦合对日光温室生菜生育及土壤环境的影响研究》文中研究说明水肥施用不合理已成为制约设施农业生产可持续发展和生态环境改善的瓶颈,制约蔬菜产量和品质提高的重要因子。因此,有关蔬菜作物的需水规律和土壤肥力对蔬菜的影响一直是设施农业蔬菜栽培研究的热点之一。国内外有关蔬菜水肥指标的研究较多,但大多集中在果菜类蔬菜上,如黄瓜、番茄等,而对叶菜类蔬菜的研究较少。生菜(Lactuca Sativa L.)是叶菜类蔬菜的典型代表,目前关于生菜与水肥耦合之间的研究报导较少。本文结合吉林省科技计划重点资助项目“寒地现代设施农业关键技术与示范(20080246)”,于2008年在吉林大学生物与农业工程学院日光温室内进行,以生菜为研究对象,氮肥、磷肥、钾肥和灌水量为试验因子,采用四因素五水平通用旋转(1/2实施)组合设计,分析了水肥对生菜生长发育、产量、品质、经济效应及土壤环境的影响,并采用主成分分析法和灰色关联度分析方法对其进行多目标综合评价。通过试验,得到如下研究结果与结论:(1)通过分析不同水肥处理对生菜产量的影响,建立了生菜产量与水肥因子间的数学回归模型。结果表明,磷肥对产量的贡献率最大(2.612),其次是灌水量(2.186)、氮肥(2.102)和钾肥(1.762)。通过频率分析得到,生菜产量大于50000kg·hm~(-2)的水肥优化方案:氮肥、磷肥、钾肥的施用量分别是473.6～583.0kg·hm~(-2)、529.7～626.3kg·hm~(-2)、150.6～212.8kg·hm~(-2),灌水量为537.2～655.6m3·hm~(-2)。(2)根据不同水肥处理对生菜营养品质的影响进行了全面系统的分析,并构建了生菜品质(维生素C含量和可溶性糖含量)与水肥间的数学模型。结果表明:①水肥与生菜维生素C含量呈显着关系,磷肥对维生素C的贡献率(2.258)最大,其次是灌水量(1.766)、氮肥(1.424)和钾肥(1.399)。通过频率分析得出,维生素C含量大于35.000mg·(100g)-1的水肥优化方案为施氮量518.3～648.8kg·hm~(-2),施磷量536.1～655.7 kg·hm~(-2),施钾量100.5～176.8kg·hm~(-2),灌水量427.3～585.6m3·hm~(-2)。②生菜可溶性糖含量与水肥四因子间呈正相关,其影响顺序为磷肥>氮肥>灌水量>钾肥。通过频率分析得出,生菜可溶性糖含量大于80.000%的水肥优化措施为施氮量为510.7～617.9kg·hm~(-2),施磷量为530.4～629.4kg·hm~(-2),施钾量为92.4～154.5kg·hm~(-2),灌水量为416.2～545.9m3·hm~(-2)。(3)通过对不同水肥处理生菜进行经济效益分析可知,处理8的生菜产量(47891kg·hm~(-2) )和利润(77937元·hm~(-2))最高,投入成本(17845元·hm~(-2))也是最高,但其收益率(437%)不是最高的,说明高投入可以带来高产出和高利润,但不一定会得到高收益率。(4)通过对日光温室生菜生理特征分析表明:随着生菜生育期的推进,其叶片净光合速率(Pn )、蒸腾速率(Tr )、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci),先增加后降低,而叶片水分利用率是先降低后增加。对叶片叶绿素荧光动力学参数的变化分析可知,生菜生育期内,从不同处理来看,低水平水肥处理的Fo、Fv大于高水平水肥处理,而低水平水肥处理的Fv Fm、Fv Fo却低于高水平水肥处理。就不同生长时期来看,Fo、Fv在生长的初期、中期和后期无明显变化,而Fv Fm、Fv Fo的生长中期高于生长的初期和后期。(5)不同水肥处理改变了土壤环境。各个处理土壤pH值有所下降,平均值为6.3,其中处理10的土壤pH值(6.0)最低。不同水肥处理土壤团聚体结构发生变化,处理8的土壤团聚体总量最高(50.9%),其次是处理10(49.8%)和处理16(49.1%)。而处理1的土壤团聚体总量最低(37.8%)。各处理土壤含水量变化不同,处理8、处理10和处理16生长期内土壤含水量皆较高,而处理1的土壤含水量最低,且所有处理生长后期土壤水分含量高于生长初期和中期。土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾有相同的变化规律,同一水肥处理,高水平处理土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量高于低水平处理。土壤团聚体结构与土壤有机质、速效N、速效P呈极显着正相关,与土壤速效K呈显着正相关;有机质与土壤速效K呈显着正相关;土壤速效N与速效P呈显着正相关。(6)运用主成分分析法和灰色关联度分析方法对日光温室生菜生产的不同水肥管理模式进行了综合评价,筛选出生菜高产、优质、高效和可持续生产的水肥管理模式。以生菜叶面积、产量、生理特征、品质、经济效益及土壤环境等14项指标为基础进行分析。结果表明,施氮肥为600kg·hm~(-2)、施磷肥为600kg·hm~(-2)、施钾肥为237.5kg·hm~(-2)、灌水量为680m3·hm~(-2)的处理8在主成分分析法中综合得分4.497,灰色关联度分析法中,其关联度为0.916,综合评价最高,能实现生菜高效、优质及可持续生产;而施氮肥为150kg·hm~(-2)、施磷肥为150kg·hm~(-2)、施钾肥为62.5kg·hm~(-2)、灌水量为320m3·hm~(-2)的处理1在主成分分析法中综合得分-2.604,灰色关联度分析方法中其关联度为0.611,综合评价最低,在生菜实际生产中应该被淘汰。文中利用试验优化设计建立了叶菜类蔬菜水肥耦合模型,对日光温室叶类蔬菜生产提供了科学依据。由于受试验时间和试验条件的限制,此模型具有特殊性,难以在不同肥力基础的保护地上推广应用,因此,应该对水肥-作物-土壤-环境系统进行更深入、更全面的研究,进而构建日光温室叶类蔬菜生产的通用型模型,建立健康的温室小环境生态系统。
李志洋[4]2019年在《有机肥部分替代化学氮肥安全施用及土壤环境容量研究》文中研究指明长期以来,我国化肥施用量大、肥料施用结构不合理等已造成了严重的资源浪费和环境污染等问题。随着集约化畜禽养殖业发展,我国每年生产38亿吨畜禽养殖废弃物。由畜禽养殖废弃物堆肥产生的有机肥具有改良土壤和提高农产品质量等优势,但其中重金属等有毒有害物质含量也相对偏高,过量施用会造成一定的环境污染风险。本文将侧重于有机肥部分替代化学氮肥的安全施用量及其长期施用对土壤环境容量的影响研究,选用黄斑田、小粉土和培泥砂土叁种土壤类型进行生菜盆栽试验,同时选择甬优17、秀水134和甬优538叁种水稻品种开展小区试验。试验设置CK(生菜盆栽试验中为不施肥对照;小区试验中为当地常规施肥,即折合225kgNha-1)、F(化肥纯氮减量20%,折合180kgNha-1)、M1(化肥纯氮减量20%基础上,10%的化肥纯氮被有机肥替代,折合180 kgN ha-1)、M2(化肥纯氮减量20%基础上,20%的化肥纯氮被有机肥替代,折合180kgNha-1)、M3(化肥纯氮减量20%基础上,30%的化肥纯氮被有机肥替代,折合180kgNha-1)和M4(化肥纯氮减量20%基础上,40%的化肥纯氮被有机肥替代,折合180kgNha-1)6个处理,研究不同有机肥替代化学氮肥施用比例对土壤环境质量和农产品品质安全的影响,以期制定生菜和水稻种植的最佳有机肥替代化学氮肥施用比例,并进一步基于前期试验数据,采用多元线性回归方法和土壤环境静态容量模型联合预测土壤重金属阈值和土壤环境容量。结果如下:(1)生菜盆栽试验结果表明不同土壤类型上有机肥部分替代化学氮肥施用的最佳比例有显着差异。有机肥部分替代化学氮肥施用使生菜产量和盆栽土壤有机质(SOM)含量显着提高,但也使土壤和生菜重金属含量显着上升,影响土壤环境质量和生菜安全生产。综合考虑有机肥部分替代化学氮肥施用对土壤环境质量、生菜产量和生菜地上部分重金属含量的影响,最终确定黄斑田、小粉土和培泥砂土的最佳有机肥替代化学氮肥比例分别为30%、20%和10%。(2)水稻小区试验结果表明不同水稻品种种植过程中最适宜的有机肥替代化学氮肥施用比例差异显着。当小区试验种植甬优17时,有机肥部分替代化学氮肥施用使土壤pH(H20)降低,土壤Cd和Cu含量显着提高,且籽粒Cd含量明显高于《食品安全国家标准食品中污染物限量》中规定的限量值(0.2 mg/kg)。种植秀水134和甬优538时,M3和M4处理使土壤pH显着提高,电导率(EC)显着降低。试验后土壤Cd和Cu含量显着超过其风险筛选值,水稻籽粒中5种重金属含量均呈现上升趋势,且当替代比例高于30%和10%时,秀水134和甬优538籽粒As含量超过限量标准。综上所述,尽管试验小区存在土壤重金属轻度污染,但种植低积累水稻品种时,仍可以运用有机肥部分替代化学氮肥施用技术,且替代比例分别控制在30%和10%以内可保证秀水134和甬优538的安全生产。(3)利用多元回归方法和土壤环境静态容量模型分别得出了生菜盆栽试验中不同土壤类型和水稻小区试验中不同品种种植条件下的土壤重金属阈值,并对其土壤环境容量进行了预测。结果表明,随着施用年限增长,土壤重金属环境容量和有机肥安全施用环境容量降低,即土壤负载重金属的能力下降。因此为了保证土壤环境质量,需要严格控制有机肥的施用量及施用年限。
韩桂琪[5]2013年在《蔬菜专用缓释肥对辣椒、茄子产量与品质的影响》文中进行了进一步梳理蔬菜富含多种营养,在人们日常生活中占有非常重要的地位,肥料作为“作物的粮食”是其增产的关键。因此,近年来随着化肥的广泛使用及相关农艺措施的不断更新,我国蔬菜产量逐年提高,极大地满足了人们的日常生活需要。然而,传统化肥普遍存在利用率低、径流淋洗及氨挥发损失量大、养分释放难与作物吸收相协调的缺陷,由此带来的如资源浪费、土壤环境恶化,大气污染、水体富营养化及农产品质量下降等问题,正逐渐成为我国实现农业现代化的瓶颈。缓释肥料具有养分释放与作物吸收同步,氨挥发损失量低,作物全生育期一次性施肥不用追肥,节省劳动力投入等特点,己成为解决传统肥料施用所带来各项弊端的有效途径之一。相比其它蔬菜,茄果类蔬菜具有生长周期长,养分需求量大的特点,常规肥料一般难以满足其需求。因此菜农一般采用增加基肥施用量,多次追肥等措施以求高产；这种做法不仅造成养分的大量流失,长此以往还会影响到蔬菜的产量和品质。本研究根据茄果类蔬菜需肥特性,以自制的两种专用缓释肥为供试材料,采用“通气法”室内培养试验研究了两种蔬菜专用缓释肥在土壤中的氨挥发特性,即对其降低氨挥发损失进行研究。采用盆栽和田间试验的方法就蔬菜专用缓释肥对辣椒、茄子产量、品质、肥料利用率及土壤酶活性、有机质和NPK养分含量等方面的影响进行研究。结果表明：(1)蔬菜专用缓肥可以显着降低氨挥发速率和氨累积挥发量,进而减少损失。与普通大颗粒尿素相比,同一氮素水平下,两种蔬菜专用缓释肥在土壤中的氨挥发速率显着降低,除茄子专用肥氨挥发速率峰值在第10d左右达到外,其它处理均与第7d达到峰值,以大颗粒尿素峰值最高。培养前期大颗粒尿素氨挥发平均速率最大,28d以后两种蔬菜专用肥挥发速率则为最高。累积挥发量方面,辣椒专用缓释肥氨累积挥发量分别比等氮量PUR及辣椒专用肥减少6.34%和6.00%,茄子专用缓释肥则比等氮量PUR及茄子专用肥降低6.91%和5.62%,六个处理氨累积释放曲线基本一致。(2)蔬菜专用缓释肥总体上能够有效地改善辣椒和茄子株高、叶面积、叶绿素含量以及根系生长状况。通过盆栽试验发现较其它处理,两种蔬菜专用肥处理的辣椒和茄子在株高上优势明显,在对叶面积的影响上,各处理间存在差异,总体以专用缓释肥叶面积最大。各施肥处理均显着提高了两种蔬菜叶绿素含量,以蔬菜专用缓释肥处理最高。对根系的影响上,蔬菜专用缓释肥虽对辣椒根系平均直径及渝椒五号和茄子139的根体积影响优势不明显外,总体上有效改善了根系生长状况。(3)蔬菜专用缓释肥能够显着提高辣椒和茄子的产量。各处理中以辣椒缓释肥处理最高,其中总干重在两个品种中分别为52.43和43.76g·pot-1,比其它处理高31.40%～149.07%和4.17%-111.71%。茄子139产量以住商缓释肥处理最高,茄子专用缓释肥次之,其中茄子专用缓释肥增幅8.27%～42.66%,茄子140产量以茄子缓释肥最高,增产11.84%～48.10%。(4)蔬菜专用缓释肥可显着改善辣椒和茄子的品质。通过对两种蔬菜的盆栽和大田试验研究发现,蔬菜专用缓释肥对还原糖影响不大,却有效地提高了氨基酸和维生素C的含量。另外,在降低硝酸盐含量方面效果明显。(5)对叁大营养元素吸收方面,盆栽试验结果表明,两种专用缓释肥可显着提高氮和钾的表观利用率,而对磷素则作用不明显。辣椒在对各营养元素的表观利用率上,氮素以辣椒专用缓释肥最高(59.84%和62.38%),钾则以市场缓释肥最高(60.26%和58.99%),磷素在两个品种存在差异,渝椒五号中仍以市场缓释肥最高(4.70%),而改良早丰中则以辣椒专用缓释肥最高(5.56%)。茄子对各营养元素表观利用率方面,氮和钾均以茄子专用缓释肥最高,分别为44.90%、47.99%和52.83%、63.27%,而磷素普通复合肥则为最高。(6)在对土壤有效养分含量和酶活性影响方面。盆栽试验中,蔬菜缓释肥显着提高了土壤有效NPK养分和有机质含量。田间试验中,两种蔬菜专用缓释肥相比其它处理,总体而言,除对磷素无明显影响外,均有效地提高了土壤中有效养分含量,而各施肥处理的有机质却小于空白处理。通过盆栽试验发现,在对3种土壤酶活性影响上,富含有机质的蔬菜专用肥能够显着提高土壤中脲酶和过氧化氢酶活性。
李淑更[6]2009年在《脱水污泥的土地资源化利用及其环境效应的试验研究》文中研究指明本文以广州市城市污水处理厂的脱水污泥作为试验对象,在进行泥质分析的基础上,通过盆栽试验考察了植物的生长响应、污泥混配土壤基本性质变化以及污泥混配土壤中N、P和重金属的迁移转化规律,进而分析了脱水污泥土地资源化利用的可行性。研究了在污泥实现非农用资源化的过程中所种植物对污泥中重金属的修复效果,以及植物修复后污泥农用对作物产量和品质的影响。结果表明:脱水污泥的有机质、氮、磷等营养成分较高,具有较高的污泥土地利用潜力;但由于污泥中Zn的含量超标,且Cd、Pb的“活性库”分别为20%和30%,具有一定的生物毒性,因此污泥在农用之前有必要进行适当的处理。结合污泥营养成分高的特点,可先进行非农业的资源化利用,并且在利用中采用植物的修复作用来降低污泥中重金属含量。采用由未受重金属污染的赤红壤与污泥按不同的比例混合配置而成的培养土进行美人蕉、草坪草、酸模叶蓼、牛筋草盆栽试验。结果显示,在一定施用量下,美人蕉可获得良好的生长响应,并随着施用量的增加,每盆的植株数、叶片数、生物量和植株的高度都相应增加;脱水污泥的施用不仅能提高草坪草地上部分的生物量,而且能够促使草坪草的根系更加发达,利于培育状株;牛筋草和酸模叶蓼属于田地内的重要杂草,生命力顽强,能很快适应所生存的环境,能够在全泥的培养基质中生长,污泥的施用能显着提高牛筋草的地上生物量,并能促进其生长。试验过程中还采用叶绿素荧光参数来考证污泥施用对植株的影响,结果表明,尽管植株叶片中重金属含量有所增加,但污泥施用不会对植株产生任何胁迫作用,反而弥补了原始土壤中营养的不足。混配土壤重金属含量分析表明,美人蕉、草坪草、酸模叶蓼对Cd、Ni、Zn的去除效果良好;牛筋草对Cd、Ni、Zn、Cu均具有良好的去除效果,对于Pb和Cr也有一定的去除效果;综合生物量、植物重金属含量和重金属去除率来看,植物修复中污泥施用量宜控制在50%(330 t·hm-2)以内。将美人蕉、草坪草、牛筋草修复后的污泥分别用于种植小白菜、生菜、莴笋,小白菜、生菜、莴笋的种子发芽试验及根伸长试验表明,植物修复后污泥生物毒性较小,可以进行农用。适当的污泥施用量,既能够提高蔬菜的产量,也不会影响其品质,说明植物修复后污泥再进行农用,可以大大降低危害人类健康的风险,脱水污泥的连续利用(非农业利用-农用)可以作为一种有效的污泥处理及资源化的方法。本文还利用土壤环境容量数学模型对污泥土地利用的处理能力进行计算,结果表明施用量为322.2 t·(hm2·a)-1时,不会超过土壤重金属的临界值。同时污泥的利用市场调查也表明在林业及绿化方面污泥的利用前景广阔。
杨小锋[7]2006年在《氮磷钾营养供应对生菜生长和品质的影响》文中指出本试验以两个散叶生菜品种(“弘农”和“绿领”)为材料，采用水培方式研究了氮磷钾营养供应对生菜生长和品质的影响。试验由不同氮素供应、不同磷素供应、不同钾素供应和氮磷钾通用正交旋转组合设计对生菜生长和品质的影响四部分组成。1．利用四种不同氮浓度(2、4、6、8mmol／L)处理研究了其对生长和品质的影响。结果表明，供氮水平由2mmol／L增加到4mmol／L，生菜的地上干鲜重、根干鲜重、叶面积和根冠比显着增加，再增加氮浓度则显着下降。随着氮浓度的增加，生菜叶片的硝酸盐含量和硝酸还原酶活性显着升高。生菜地上部干物质积累随定植后时间的延长而增加，采收前4mmol／L氮素处理下地上部干物质积累最大。供氮水平由2mmol／L增加到6mmol／L，净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)显着增加，继续提高氮水平则Pn、Gs和E有降低的趋势；而胞间CO_2浓度(Ci)随着供氮水平的提高显着下降。2～8mmol／L氮素水平范围内，生菜叶片的最大光化学效率(Fv／Fm)、PSⅡ的激发能捕获效率(Fv'／Fm')、光系统Ⅱ(PSⅡ)的电子传递效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)随着供氮水平的增加而增加，而非光化学猝灭系数(NPQ)显着下降。可溶性蛋白和维生素C含量随着氮素处理浓度的升高而增加。4mmol／L氮素处理显着增加了生菜体内全氮全磷含量；随着氮处理浓度的增加，生菜叶片的全钾含量逐渐降低，而全镁含量有升高的趋势。4mmol·／L氮素处理是4个氮处理中最适合生菜水培的氮浓度。2．采用四种不同磷浓度(0.1、0.5、0.8、1.0mmol／L)处理研究了其对生长和品质的影响。结果表明，随着磷素供应浓度的增加，生菜地上部干鲜重、根干鲜重和叶面积显着增加，并在0.5mmol／L下达最大值，继续增加磷素水平则显着下降。定植15d后，0.5mmol／L处理下的干物质积累显着高于其它处理。随着磷素供应水平的增加，生菜叶片中的酸性磷酸酯酶活性显着降低，各处理之间差异显着。净光合速率、气孔导度和蒸腾速率在0.5mmol·／L处理下有最大值，而胞间CO_2浓度随磷浓度的增加而迅速降低。随着磷处理浓度的增加，PSⅡ的激发能捕获效率和光系统Ⅱ(PSⅡ)的电子传递效率逐渐降低，而非光化学猝灭系数逐渐上升。生菜的可溶性蛋白和维生素C在0.5mmol／L处理下有最大值，并在0.5mmol／L处理下有高的可溶性糖含量和较小的硝酸盐含量。0.5mmol／L磷素处理下，生菜的体内有较高的氮、磷、钾和镁含量。0.5mmol／L磷素处理是4个磷处理中最适合生菜水培的磷浓度。3．研究了四种不同钾浓度(1、4、6、8mmol／L)处理对生菜生长和品质的影响。结果表明，生菜地上部和根部的鲜重、干重和叶面积随着钾处理浓度的增加而增加，并在4.0mmol／L处理下达最大值，继续增加钾水平则显着下降。随着定植后天数的增加，4.0mmol／L钾处理下的地上干物质累积显着高于其它处理。6.0 mmol／L处理下的硝酸还原酶活性最高。生菜的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率在1～6mmol／L钾素水平处理范围内随供钾水平的增加而增加，而超过6mmol／L却随着供钾水平的增加而降低。1～4mmol／L钾素水平处理范围内，胞间CO_2浓度随钾浓度的增加而迅速降低，而当供钾水平超过4mmol／L，随着钾浓度的增加，胞间CO_2浓度无显着变化。随着钾处理浓度的增加，最大光化学效率、PSⅡ的激发能捕获效率、光系统Ⅱ(PSⅡ)的电子传递效率和电子传递速率逐渐升高，并在6 mmol／L钾素处理下有最大值，继续增加钾素浓度则有降低的趋势；而光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数随着钾处理浓度的增加而降低，在6mmol／L下有最小值，继续增加钾素供应则显着升高。随着钾处理浓度的增加，硝酸盐含量显着降低；4.0 mmol／L处理下有最大的可溶性糖含量，以及高的可溶性蛋白和维生素C含量。4.0 mmol／L钾素供养增加了生菜地上部和根部的全氮、全磷、全钾含量。生菜叶片中的全钙含量在4.0mmol／L处理下最大，而叶片中的全镁含量在1.0 mmol／L处理下最大。4.0mmol／L钾素处理是4个钾处理中最适合生菜水培的钾浓度。4．采用通用旋转组合设计，利用水培法研究了氮磷钾施用量对生菜(品种为“绿领”)产量和品质的影响，获得了相应的数学模型。结果表明，氮磷钾叁者对产量影响的大小顺序为：N＞P＞K，互作效应对产量影响的大小顺序为：NP＞NK＞PK；对生菜叶片中硝酸盐含量影响的大小顺序为：N＞K＞P，互作效应对硝酸盐含量影响的大小顺序为：NP＞NK＞PK；对可溶性蛋白含量影响的大小顺序为：N＞K＞P，互作效应对可溶性蛋白含量影响的大小顺序为：NK＞NP＞PK；对可溶性糖含量影响的大小顺序为：N＞K＞P，互作效应对可溶性糖含量影响的大小顺序为：NP＞PK＞NK：对维生素C含量影响的大小顺序为：N＞P＞K，互作效应对Vc含量影响的大小顺序为：NP＞PK＞NK。当氮、磷、钾各因子的浓度分别为：3.07mmol／L、0.582mmol／L、2.666 mmol／L时生菜可以达到高产优质生产目标。
张栋[8]2016年在《基于氮磷钾浓度的水培生菜生长、产量和品质模型研究》文中指出氮磷钾是对植物生长发育影响最大的叁种元素,因而研究植物工厂营养液氮磷钾的合理配施是构建高产高效模型的关键。本文通过开展植物工厂水培生菜不同氮磷钾浓度的叁因素二次回归通用旋转组合试验,研究了氮磷钾叁因子及其交互作用对生菜生长、产量和品质定量关系,取得如下主要结果:(1)基于灰色关联理论,发现生菜单株产量与主要农艺性状的关联度大小依次为r3(叶宽)>r2(叶长)>r5(开展度)>r1(叶片数)>r4(株高);建立了水培生菜单株产量对主要农艺形状的多元二次非线性回归模型。(2)建立了产量对氮磷钾叁因素的分阶段产量模型,经检验达到显着水平;分析了氮磷钾单因子及交互作用对产量的定量影响,获得了产量最高的最优组合设计,生长前期,叁因素对生菜产量的影响顺序为N>K>P,浓度分别为8.46 mmol/L,0.62 mmol/L和2.57 mmol/L时,产量最高;生长后期,影响顺序N>P>K,氮磷钾浓度分别为4.65mmol/L,0.69 mmol/L,2.43 mmol/L时,产量最大。(3)建立了水培生菜氮磷钾叁因子的硝酸盐含量和VC含量的多元二次非线性回归模型,经检验达到显着水平;分析发现硝酸盐含量会随着施氮量的增加而上升;氮一定时,硝酸盐含量随磷素浓度的升高呈先下降后上升的趋势,但上升幅度不明显;磷素一定时,硝酸盐含量随钾浓度的升高而降低;钾浓度处于较低水平时,硝酸盐含量随氮浓度的提高而呈下降趋势,较高浓度时时,随氮浓度的提高呈现先增加后降低的趋势。氮磷钾配施对于提高生菜Vc含量的效用不明显,单施氮磷钾时,Vc含量呈开口向下的抛物线形式;当氮磷钾含量分别为6.36、0.61、3.97mg/L时,维生素C含量最高。研究结果对水培生菜的营养液管理具有指导意义。
李昂[9]2016年在《脲醛氮肥的施用效果及对叶菜食用、土壤环境安全的影响》文中提出为了系统地探讨脲甲醛(简称脲醛,UF)氮肥的长效性、对叶菜食用的安全性和对土壤环境的友好性能,本文以自制脲醛为研究对象,通过木耳菜、生菜、上海青、芥菜四种叶菜的单季产量效应、木耳菜叁季连续栽培盆栽试验及大田试验等,系统的开展了脲醛氮肥对叶菜产量、氮肥利用率、生菜和上海青体内甲醛累积量、对盆栽土壤和大田土壤甲醛残留量影响的研究。研究结果为脲醛缓释氮肥在农业上的安全施用提供了充分的理论依据。主要研究结果如下:1、在无淋溶、单季栽培条件下,单施脲醛氮肥,均能促进芥菜、生菜的生长,提高其产量。对芥菜产量而言,施N量为150 mg/kg土时,活性指数(AI)分别为49%(UF9)、60%(UF10)、68%(UF11)的脲醛氮肥与尿素(U)处理间的无显着差异,而UF9比UF10的显着增加了29%,UF9、UF10、UF11、U处理的分别比对照CK增加了115%,67%,91%和83%;当施氮量增加至200 mg/kg土时,UF9与UF10、UF10与U处理间芥菜产量无显着差异,而UF11明显比UF9和U处理的增加了22%和39%。UF9、UF10、UF11、U分别比CK处理的显着增加了98%,77%,116%,56%。对生菜产量而言,施N量为200 mg/kg土时,AI为55%(UF6)的脲醛氮肥分别比CK、AI为63%(UF7)、AI为72%(UF8)、U处理的显着增加了75%,23%,47%,27%,而UF7、UF8、U处理间的无显着差异。当施氮量增加到300mg/kg土时,各处理间的无显着差异,而UF6、UF7、UF8、U处理比CK的增加了47%~69%。结果表明,芥菜和生菜单独施用脲醛氮肥与尿素的效果相似,对于芥菜而言,施氮量在150 mg/kg土时,无论脲醛氮肥的活性指数是49%还是68%,对产量无明显的影响;对于生菜,施氮量达300 mg/kg土时,无论脲醛氮肥的活性指数是55%还是72%,对产量无明显影响。2、脲醛氮肥(UF)与速效尿素(U)以氮素1:1混合(UF+U)施用,均能促进生菜、上海青的生长,提高其产量。对生菜产量而言,施N量为100 mg/kg土、200mg/kg土时,UF+U与U处理间的产量无显着差异;而当施N量增加到300 mg/kg土时,U处理的产量显着高于各UF+U处理的。就上海青产量而言,无论是施N量100、200亦或是300mg/kg土,在同一施氮量下U与UF+U处理的产量无显着差异,但比CK显着增加了35%~58%。可以肯定,在盆栽生菜、上海青条件下,脲醛与尿素混合产品与尿素相比,对叶菜的产量无显着影响。3、连续叁季栽培木耳菜研究结果表明无论是施N量为150 mg/kg土还是200mg/kg土,氮肥处理间的第1季木耳菜产量无显着差异,但各处理比CK的显着增加了74%~135%;第二季肥料处理间的产量仍无显着差异,但比对照CK的显着增加了68%~131%;而第叁季中,AI为61%脲醛氮肥(UF1)处理的产量比AI为41%脲醛氮肥(UF3)、U、CK处理的显着增加了16%,31%,147%,其中UF1与AI为50%脲醛氮肥(UF2)处理间无显着差异。UF1与UF2叁季总产量间无显着差异,但两者的产量均显着高于UF3、U及CK处理的,其中UF3和U处理间无显着差异。叁种AI的UF处理平均累积产量达到170g/盆,U处理的仅为137.58g/盆。就木耳菜叁季总产量的构成而言,第二季的产量对总产量的贡献较大,其中UF处理的平均产量达64g/盆占总产量的42%,而U处理的仅为51g/盆。结果还表明,UF处理的第1季木耳菜产量均较低,而U处理的较高。UF处理的木耳菜产量从第2、3季开始,其后效逐渐显现,特别是在第3季的产量中表现尤为明显,脲醛氮肥的平均产量达59g/盆,为U处理的2.23倍。由此可见,脲醛氮肥有明显的后效。4、连续叁季木耳菜氮肥利用率的研究结果表明,在施N为150 mg/kg和200mg/kg土时,均是第一季U处理的氮肥利用率最高,为26.58%,较脲醛各处理的高出0.3~1.2倍。第二季脲醛氮肥的氮肥利用率与U处理的无显着差异。而第叁季,UF处理的均值达到23.68%,比U处理显着增加91%~115%。UF处理的第二叁季木耳菜氮肥利用率均高于第一季的,而U处理的是第一季最高,后面两季的氮肥利用率逐渐降低。尽管,脲醛氮肥在后两季木耳菜生长中已经显现出明显的长效性,但是各处理叁季的累积氮肥利用率并无显着差异,所以脲醛氮肥的肥效尚需在长生育期作物上进一步检验。5、与常规尿素相比,单独施用脲醛氮肥或脲醛氮肥与尿素混合肥料,无论脲醛氮肥活性指数从50%增加到71%,还是氮肥用量从100增加到300 mg/kg土,均不会增加叶菜体内的甲醛残留量,并且甲醛残留量处于安全范围内,最大值仅为5.36mg/kg。可以肯定,叶菜栽培中施用脲醛氮肥不会造成叶菜体内积累甲醛有甲醛安全隐患。6、盆栽土壤中,施氮处理的甲醛残留量都显着高于无氮处理的,其中按照合成等量脲醛时需要的甲醛加入土壤的处理之甲醛残留量为190.5mg/kg土,显着高于各脲醛处理的残留量。说明脲醛在土壤中不会逆分解为尿素和甲醛。大田土壤甲醛残留量明显小于盆栽土壤的,但同样也是施氮处理的显着高于无氮处理的,而且脲醛处理和尿素处理土壤的脲醛残留量无显着差异,其均值仅为15.78mg/kg土。同种脲醛氮肥,在大田土壤中的甲醛残含量仅为盆栽土壤的12.5%。可见,同种脲醛氮肥在大田土壤的甲醛含量很低。大田土壤的甲醛残留明显量小于盆栽土壤中甲醛含量的可能原因:第一,土壤甲醛测定中使用高温蒸馏,可以导致脲醛发生化学分解而产生甲醛;第二,盆栽土壤处于相对封闭体系,脲醛分解受到抑制,因此盆栽土壤中的脲醛肥料残留量相对较多。无论盆栽土壤还是大田土壤,无氮处理的也能检测到甲醛,脲醛氮肥处理的土壤甲醛残含量与尿素处理的无明显差异。由此可以肯定,脲醛在土壤中不会发生逆分解,在农业生产中施用脲醛氮肥不会造成土壤残留或累积甲醛及其危害。
崔敏[10]2012年在《武汉城郊菜地生态系统硝酸盐淋失机制及其调控研究》文中提出本文在综述国内外相关研究的基础上,通过大型原状土柱模拟试验和田间小区试验,以武汉城郊典型菜地生态系统为研究对象,定量研究了施用氮肥对菜地土壤氮素损失的影响,深入探索了氮素在土壤中的转化过程和淋失机制,揭示了大量施用氮肥对蔬菜、土壤、地下水及大气等造成的影响,提出了有效降低城郊菜地生态系统硝态氮污染的技术和途径,为维持城郊菜地土壤的可持续生产能力、提高经济效益、确保食品和环境安全等提供了科学依据和理论指导。主要研究结果如下：1.利用大型原状土柱模拟系统研究了菜地生态系统中氮肥用量对蔬菜、土壤和地下水硝酸盐污染的影响。结果表明,氮素的淋失损失量和地下水中NO3--N的浓度与氮肥用量呈显着正相关,过量施用氮肥导致地下水中NO3--N含量超过安全饮用标准。施用氮肥显着增加了土壤淋失液中NO3-离子及土壤全氮、碱解氮和硝态氮的含量。随氮肥用量的增加土壤有机质含量呈现出先增加后降低的趋势,土壤的pH值则呈显着降低趋势,说明过量施用氮肥显着地影响了土壤质量和氮的淋失量。2.对武汉城郊菜地的定位监测数据说明,土壤剖面及土壤溶液NO3--N积累量的高低与氮肥用量、作物生长情况以及水分输入量有直接关系,NO3--N在土壤剖面的迁移量和迁移速度取决于土壤的物理性质和水分输入量。菜地生态系统中,地下水中的NO3--N含量变化与本区域的作物种植习惯和土壤质地相关。因土壤质地不同,土壤NO3--N在正常范围内且能够满足蔬菜安全生产时,地下水可能已受到严重的NO3--N污染。因此,必须严格控制氮肥的施用量来保护土壤和地下水体免受农业活动造成的氮素污染。3.原状土柱模拟系统和15N同位素示踪的研究表明,随着氮肥用量的增加,蔬菜体内的NO3-含量逐渐增加,土壤淋失液中NO3--N的淋失损失量和平均浓度显着地增加。土壤淋失液NO3--N的淋失损失量(Y1)和平均浓度(Y2)与N肥施用量(X)的相关关系分别为：Y1=0.2882X+33.66(R2=0.9940)和Y2=0.0114X+1.24(R2=0.9928)。说明氮肥的大量施用造成了肥料资源过度浪费,显着降低了蔬菜品质和导致土壤及地下水受到NO3--N污染。在城郊菜地生态系统中,蔬菜种类不同,其根系长度和生长周期长短的不同,导致氮素在土壤中的淋失速率和淋失量产生显着的差异。叶菜类蔬菜能够提高氮肥利用效率,但是叶菜类蔬菜不能利用较深土层氮素,容易造成下层土壤及地下水受到N03--N污染。茄果类蔬菜和根茎类蔬菜能够利用较深土层氮素,但其生长前期需肥量较少,容易导致NO3--N大量淋失。在菜地生态系统中,不同蔬菜轮作种植模式间氮素损失量和氮素利用效率呈显着负相关。说明蔬菜种类和种植模式能够影响养分的吸收和利用,进而影响其氮肥的利用效率。4.随着氮肥施用水平的增加,土壤中脲酶活性逐渐增加,蛋白酶和硝酸还原酶的活性则呈现先增加后降低的趋势。说明适宜的氮肥施用量有利于改善与氮转化过程相关的土壤酶的活性,有利于蔬菜作物对氮素的吸收利用,同时降低氮素的损失量。土壤中各种菌的数量规律是：细菌>放线菌>真菌,随着氮肥用量的增加,细菌数量和放线菌数量有先增大又急剧降低的趋势,真菌的数量则逐渐降低。从细菌数量与真菌数量比值可以看出,适宜的氮肥施用有利于提高土壤的质量,过量施肥则会造成土壤质量下降。通过BIOLOG碳素利用法对土壤微生物的研究表明,在氮肥用量不同时,土壤微生物的代谢活性整体上基本相似,微生物多样性指数变化不大。但是,从对土壤样品测定结果的主成分分析表明,土壤微生物在氮肥用量不同时利用碳源的方式和种类存在差异,其中低氮水平和高氮水平各分为一类,氮肥用量适中的土壤分为一类,说明施用氮肥显着地影响了土壤微生物的多样性。5.在长期不同氮肥施用水平条件下,土壤的narG、nirK、nirS、nosZ等反硝化功能基因群落被分成3—4个有差异的部分,说明氮肥的施用改变了土壤微生物的群落组成。指数分析结果表明,适量施用氮肥有利于增加narG、nirS和nosZ型的多样性,但过量施用氮肥则会降低narG、nirK、nirS和nosZ型反硝化细菌的多样性。施用氮肥使反硝化基因narG, nirK, nirS, qnorB和nosZ的拷贝数逐渐增加,显着地改变了土壤反硝化作用功能基因的数量。施用氮肥使菜地土壤中的16S rDNA的数量也呈现出增长的趋势,但是不同氮素水平处理之间的差异没有反硝化功能基因的基因拷贝数间的差异显着。同时,菜地土壤中的不同反硝化基因拷贝数差异显着,其数量顺序(narG>(nirK+nirS)> qnorB>nosZ)与反硝化过程一致。氮肥既能影响反硝化功能基因种群,也能影响整个微生物群体的变化,但是与整个微生物群体相比,反硝化功能基因种群对氮肥施用水平的不同响应更敏感。6.原状土柱模拟试验和田间小区试验的研究表明,在菜地生态系统中施用硝化抑制剂双氰胺(DCD)对蔬菜的产量和品质、土壤及地下水硝酸盐污染均有显着的影响。DCD能显着地增加蔬菜的产量(6.2%—43.96%),其增产效应与蔬菜的生长期长短成正比,与温度的高低呈反比。同时,DCD可以显着降低蔬菜体内的硝酸盐含量(5.3%—39.7%),降低程度则因蔬菜种类和生长季节及环境条件不同而异。施用DCD后,蔬菜干物质的氮素含量显着地提高,蔬菜从土壤中携出的氮量显着地增加(12.9%—61.23%),从而有效地提高了蔬菜的氮肥利用效率。施用DCD后,土壤剖面中的NH4+-N含量显着地提高,NO3--N含量显着地降低,氮素淋失量、淋失液中NO3--N的浓度以及N20的排放量显着地降低。硝化抑制剂DCD既可以提高肥料的利用效率,又能降低由氮素过量施用引起的土壤质量下降以及地下水体和大气污染,不但具有显着的经济意义,还具有一定的环境效益。7.通过原状土柱模拟试验和田间小区试验,研究了城郊菜地生态系统中不同蔬菜轮作种植模式中蔬菜生物产量、经济效益以及氮素的利用和损失情况。结果表明,在不同蔬菜轮作种植模式之间,蔬菜的生物产量和经济效益、土壤剖面中的NO3-含量、土壤溶液中的N03--N素含量以及氮素淋失量之间差异显着。蔬菜种类的不同,导致其对氮素的吸收和利用有一定的差异,叶菜类蔬菜能够大量地吸收利用表层土壤中氮素,肥料利用效率较高；茄果类等根系较长的蔬菜则能利用更深层土壤剖面中的氮素。根据生态位理论,在实际生产中,可以根据作物根系长短和种类的不同,通过合理搭配蔬菜的种植来增加作物的生物量和菜农经济效益,降低土壤硝酸盐的淋失量,提高氮肥利用率,减少或避免施用氮肥引起土壤和地下水环境受到的NO3--N污染。8.基施和喷施微量元素硼锌钼肥对提高城郊菜地生态系统中的蔬菜产量和品质、氮素含量和氮肥利用率,降低土壤溶液和土壤剖面中的NO3--N含量具有显着的影响。结果表明,基施和喷施微量元素硼锌钼肥,分别使蔬菜的产量提高了15.9%—42.4%和4.4%—16.5%,使蔬菜体内的NO3--含量降低了21.6%—31.2%和10.7%—44.3%,使蔬菜干物质的氮素含量提高了9.6%—-19.3%和0.4%——25.9%,蔬菜携出的氮素量提高了27.1%—83.7%和4.6%—9.6%,显着提高了蔬菜的产量和品质及氮肥利用率。而且,基施和喷施微量元素硼锌钼肥后土壤溶液中的NO3--N含量显着降低,喷施微量元素硼锌钼肥后土壤剖面中的NO3--N含量显着降低。本研究表明,微量元素不但显着提高了生产生态系统中的经济效益,还能对维持土壤质量及降低氮肥对环境产生的的污染起到一定的作用,具有良好的环境效益。
参考文献：
[1]. 氮肥对生菜产量、品质和土壤环境效应影响研究[D]. 张文波. 河南农业大学. 2004
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[7]. 氮磷钾营养供应对生菜生长和品质的影响[D]. 杨小锋. 华中农业大学. 2006
[8]. 基于氮磷钾浓度的水培生菜生长、产量和品质模型研究[D]. 张栋. 西北农林科技大学. 2016
[9]. 脲醛氮肥的施用效果及对叶菜食用、土壤环境安全的影响[D]. 李昂. 华南农业大学. 2016
[10]. 武汉城郊菜地生态系统硝酸盐淋失机制及其调控研究[D]. 崔敏. 华中农业大学. 2012
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