黔中黄壤菜地土壤氮素变异特征及环境效应研究

论文摘要

本文研究了贵阳市主要黄壤菜地表土层、心土层、根际与非根际土壤氮素的区域变异特征,分析了土壤中氮素含量的相关性以及与叶菜类蔬菜、灌溉水中含量的相关性,评价了菜地土壤和蔬菜的质量状况,探讨了贵阳市菜地土壤区域变异原因及其对环境的影响。得出的主要结论如下:（1）贵阳市不同区域间的菜地表土层pH平均值为城区高于近郊区和远郊区,有机质和全氮的含量从城区、近郊区到远郊区呈递减趋势,碱解氮、铵态氮和硝态氮的含量则是近郊区高于城区和远郊区。氨基酸态氮以城区土壤中含量最高,远郊区次之,近郊区最低,氨态氮区域间差异不明显。氨基糖态氮和酸解未知态氮在不同区域间含量达到了显著差异。（2）从纵向剖面比较,大部分土壤的pH值表土层低于心土层,有机质、全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮的含量都是表土层高于心土层。各种形态的有机态氮大部分是表土层高于心土层,其中氨基酸态氮和氨态氮在土壤剖面中存在极显著差异。（3）土壤的pH值、有机质和全氮含量都是根际土＞非根际土,而碱解氮、铵态氮和硝态氮的含量则没有表现出明显的规律性。酸水解性总氮的含量在菜地根际与非根际土壤间存在显著差异,其中氨基酸态氮和氨态氮在根际土壤中有明显积累。（4）总体而言,不同区域林地土壤性质的区域变化趋势是城区＞郊区,但差异不明显。土壤中各种形态氮的含量菜地上壤高于林地土壤。但氨态氮和非酸解态氮占土壤全氮含量的百分比林地比菜地要高。（5）菜地土壤、蔬菜和灌溉水中的氮素存在一定的相关性。灌溉水的PH值和铵态氮含量会影响蔬菜中的铵态氮含量高低,以及土壤的PH值和有机质含量,而硝态氮对土壤中的有机质影响显著。丰要（6）从区域上看,灌溉水样铵态氮和亚硝态氮是城区＞近郊区、远郊区,硝态氮是城区＞近郊区＞远郊区。远郊区灌溉水中的硝态氮无论是在丰水期还是枯水期都达到了国家饮用水一级标准（NO3-V＜10mg/L）,并且都低于2mg/L,属于优良状态。（7）通过室内模拟淋溶实验得出,随着施肥量的增加,进入土壤中的有效氮含量增加,从土壤溶液中淋出的铵态氮和硝态氮含量也随之增加。配施有机肥能降低硝态氮和铵态氮向深层土壤的渗透和淋失,相比较鸡粪更有利于硝态氮在土壤中的保持,而秸秆更有利于铵态氮在土壤中的保持。

论文目录

• 摘要
• SUMMARY
• 1 土壤氮素空间变异研究概况
• 1.1 土壤空间变异的概念
• 1.2 土壤空间变异研究概况
• 1.3 土壤氮素空间变异的概念及研究概况
• 1.4 土壤环境效应
• 2 土壤氮素研究进展
• 2.1 土壤无机态氮
• 2.2 土壤有机态氮
• 2.3 氮素化肥的污染
• 2.4 氮的亚硝化和硝化过程
• 2.5 氮肥淋失研究概况
• 3 研究的目的和意义
• 4 研究区域概况
• 4.1 自然环境概况
• 4.2 社会经济概况
• 4.3 蔬菜生产概况
• 5 研究方法和技术路线
• 5.1 土壤空间变异的研究方法
• 5.2 本研究技术路线
• 5.2.1 研究技术路线如图
• 5.2.2 样地基本情况调查
• 5.3 样品的采集和处理
• 5.3.1 采样时间、样品数量和布点原则
• 5.3.2 土壤混合样和剖面样品的采集
• 5.3.3 根际与非根际土壤样品的采集
• 5.3.4 蔬菜样品和灌溉水样的采集
• 5.3.5 土壤和蔬菜样品的处理及制备
• 5.4 室内模拟淋溶试验的供试土样和试验设计
• 5.4.1 供试土壤
• 5.4.2 试验设计
• 5.5 样品的测定分析方法
• 5.6 数据的处理
• 6 结果与分析
• 6.1 菜地土壤氮素的区域变异特征
• 6.1.1 菜地土壤pH、有机质和氮素的变异特征
• 6.1.2 有机氮的变异特征
• 6.2 菜地土壤氮素的剖面变化特征
• 6.2.1 pH、有机质和氮素在剖面上的变化
• 6.2.2 有机氮在剖面上的变化
• 6.3 菜地土壤微环境中氮素含量的区域差异性
• 6.3.1 pH、有机质和氮素在土壤微环境中的变化
• 6.3.2 有机氮在土壤微环境中的变化
• 6.4 贵阳市菜地土壤氮素的相关性分析
• 6.4.1 菜地土壤pH值、有机质和无机氮相关性分析
• 6.4.2 菜地土壤有机氮相关性分析
• 6.5 贵阳市菜地蔬菜及灌溉水中氮素研究
• 6.5.1 区域变化特征
• 6.5.2 相关性分析
• 6.6 室内模拟不同施肥条件下淋溶液中氮素含量特征及其差异
• 6.6.1 相同肥料不同施肥量处理对淋溶液中氮素含量的影响
• 6.6.2 不同施肥处理淋溶液中氮素含量特征比较
• 6.6.3 不同处理淋溶液中氮素累积含量特征比较
• 6.7 贵阳市菜地土壤氮素的区域变异原因探讨
• 7 贵阳市菜地土壤氮素环境效应研究
• 7.1 菜地土壤与林地土壤的氮素含量特征比较
• 7.1.1 土壤中pH、有机质和无机氮的含量特征比较
• 7.1.2 土壤中有机氮的含量特征比较
• 7.1.3 小结
• 7.2 贵阳市蔬菜地氮肥施用对土壤环境和水环境的影响
• 8 结论与讨论
• 致谢
• 参考文献
• 附表
• 附录