论文部分内容阅读
本研究主要针对蔬菜生产中大量水肥投入造成的生长前期氮素（有机和无机态）的淋溶和挥发损失，以及追肥后产生的氮素淋失等问题，以设施番茄生产体系为主要研究对象，盆栽油菜试验为辅助试验，总结前人的研究结果，在构建高产番茄生产体系的前提下，研究不同灌溉条件下，控释肥不同用量与有机、无机肥组合施用对产量和环境效应的协调，进而建立和验证设施番茄高产条件下氮素损失阻控模式，为北京市设施蔬菜环保高效生产提供技术依据。主要研究结论如下：（1）本研究采用“室内静水恒温试验”方法，探讨两种有机聚合物包膜控释肥在不同温度、不同水分条件下的养分释放特性，以期为合理选用控释肥提供指导。试验结果表明，在相同培养温度下，不同土壤含水量对包膜尿素氮素溶出影响不大，这说明包膜尿素氮素溶出速率受水分影响较小；在不同培养温度下，氮素溶出率大小及溶出曲线的形状差异很大，氮素溶出速率均随培养温度的升高而增加，说明温度是影响包膜控释尿素氮素释放速率最重要的因素之一。（2）本研究采用温室盆栽试验，研究控释肥对油菜产量、品质和养分吸收及土壤环境造成的影响情况。结果表明：施用控释肥显著（p<0.05）提高了油菜产量，产量增幅在96.8%—100.5%之间，常规施氮和施用包膜尿素（全部或部分与尿素掺混）的油菜产量没有差异。与常规施氮相比，全部和部分掺混包膜尿素处理的油菜硝酸盐含量分别降低18.9%和6.3%，维生素C含量分别提高33.3%和2.23%。包膜尿素全部或部分与尿素掺混增加了油菜对氮素的吸收，其中包膜尿素与尿素掺混处理的氮素利用率比常规施氮提高58.9%，施用包膜尿素降低了土壤硝酸盐含量，减少了硝酸盐淋失风险，有效的降低了氮素淋湿造成的土壤污染。（3）本试验采用田间试验研究了不同灌溉条件下，控释肥不同用量与有机、无机肥组合施用对番茄产量和环境效应的影响，进而建立和验证设施番茄高产条件下氮素损失阻控模式。试验结果表明，在优化灌溉条件下，各施肥处理番茄产量均高于习惯灌溉，两种灌溉模式相比，各处理之间差异不显著。优化灌溉条件下，施用控释肥的三个处理与对照相比番茄产量增幅在11.6%—19.5%之间，与单施有机肥处理相比，增幅在3.9%—11.3%之间，与施用普通氮肥相比，增幅在6.7%—14.2之间，而施氮量相同控释肥和普通氮肥相比，前者高出后者6.7个百分点。无论是在传统灌溉还是优化灌溉条件下，与常规施氮相比，施用控释肥均降低了番茄硝酸盐含量并提高维生素C含量，增加其水溶性糖含量。在习惯灌溉条件下，施用控释肥的三个处理与施用速效性化肥相比，硝酸盐含量降低了10.8%—37.9%，总酸度降低4.9%—17.4%，维生素C含量则显著提高了2.7%—26.6%。而在优化灌溉条件下，硝酸盐含量显著降低了4.5%—66.2%，维生素C含量提高了26.4%—52.6%。在两种灌溉模式下，施用控释肥处理没有降低番茄水溶性糖含量，与对照相比，差异均不显著。说明包膜控释尿素确有提高蔬菜品质的突出效应。土壤无机氮含量方面，番茄整个生育期0—20cm土层中，在习惯灌溉条件下，施用不同用量的控释肥较常规施氮相比，前期（移栽后25天）可降低硝态氮残留40.2%—89.1%，收获期（移栽后164天）降低硝态氮残留24.1%—108.3%；而在优化灌溉条件下，番茄生长前期各处理土壤硝态氮含量相当，收获期可有效降低硝态氮残留59.2%—283.3%。在番茄收获期0—100cm的土层中，在两种灌溉模式下，施用控释肥可有效降低0—40cm土层硝态氮含量，施用等氮量的控释肥与速效性氮肥相比，在0—20cm土层中，硝态氮含量分别降低611.8和211.6个百分点。在20—40cm土层中，分别降低65.8和1134.9个百分点。习惯灌溉条件下，施用控释肥可有效降低土壤N2O排放含量。施用控释肥三个处理与施用速效氮肥相比，N2O排放显著降低117.4、96.1和97.4个百分点，与单施有机肥处理相比，显著降低21.3、13.3和12.7个百分点。而施氮量相同的控释肥和速效性氮肥处理相比，施用控释肥N2O排放降低了97.4个百分点。