温室栽培条件对土壤硝态氮行为影响研究

论文摘要

温室中的土壤受温室中特殊的环境因素影响,与大田土壤有着不同的理化性质。其中土壤硝态氮容易累积,易导致严重的次生盐渍化现象。氮是植物必需的矿质养分,容易被植物吸收,但也容易被水淋溶进入地下水,导致水体污染,对人畜可能造成危害。本试验研究温度、湿度、氮肥等温室栽培条件对土壤中水、氮运移特性以及水分、氮肥对温室作物氮吸收的影响。通过土柱模拟试验,研究蒸发条件下土壤水分和温度对温室土壤硝态氮运移的影响,为温室水肥及环境管理提供理论依据。研究结果表明:（1）土壤剖面水分随着蒸发时间的延长向上蒸发,水分含量随着深度的减小而减少,在土壤剖面100mm以上水分梯度变化大,在100mm以下变化不大。在蒸发开始的前3天内,土壤表层水分含量的减少较显著,而在后两天,水分含量的减少幅度明显减缓。随着温度升高、初始含水量高,土壤表层水分含量减少快。（2）随着蒸发时间的延长,土壤NO3--N逐渐向表层迁移,土壤NO3--N含量表聚现象明显,在表层0mm处的土壤NO3--N含量最高,在100mm以上,NO3--N含量向表层增加,而在100mm至下边界,剖面含盐量基本在初始值左右波动。土壤剖面NO3--N含量的向上迁移是由于土壤水分向上运动所致,和土壤剖面含水量呈显著的负相关。（3）在温室管理中,应该选择合理的灌溉方式及灌水量,控制适宜的温度,且在栽培中控制施肥量,以有效避免土壤中NO3--N过量及表聚。采用番茄为供试作物,利用温室盐渍化土壤,在模拟田间条件下研究不同土壤水分以及不同的施肥处理对番茄氮素吸收的影响,以探讨土壤水、氮耦合作用对温室作物氮吸收影响的作用机理。研究结果表明:（1）本实验中,含水量为90%FC、施氮量为150mg/kg的处理最有利于植株的生长发育,同时植株体内硝酸还原酶活性高,硝态氮含量低。含水量为60%FC、施氮量为300mg/kg的处理,植株的长势最差,植株生物量及根长指标均较其他处理差,同时植株体内硝酸还原酶活性低,硝态氮含量高。（2）水分含量低和施氮量高的处理,土壤残留NO3--N及NH4+-N含量高,且土壤酸化及次生盐碱化严重,盐分向地表积累情况严重,发生盐害。土壤中的NO3--N含量及NH4+-N含量均随着距离根系的距离的增加而增加,这是由于根系吸收养分导致。土壤全磷含量差异不显著,这与磷素在土壤中的移动性较差有关。土壤钾素丰富,钾的移动速率慢,容易被土壤固定,在土壤上层速效钾含量都超过了350mg/kg。（3）在温室栽培中,保持足够的灌水量有利于植株生长及生物量的积累,可降低植株体内硝态氮含量,并减少作物收获后土壤中残留的氮含量;过高施氮量,对于温室盐渍化土壤中作物生长发育产生抑制作用,使植物体内硝酸还原酶活性降低,体内的硝态氮累积量增加,作物收获后土壤中残留的氮含量也随之增加;受到低水分含量和高含氮量的双重胁迫时,植株的生长及生物量严重受到影响。在温室盐渍化土壤中进行作物生产,足量灌溉更有利于作物对氮的吸收利用,并促进作物的生长发育,应适当控制氮肥的应用,有效提高氮肥的利用率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 硝态氮的危害
• 1.2.2 影响硝态氮在土壤中积累与残留的因素
• 1.2.3 研究方法
• 1.3 研究目的、内容及技术路线
• 1.3.1 研究目的及内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 温室中土壤水盐运移试验研究
• 2.1 试验材料与方法
• 2.1.1 试验土壤
• 2.1.2 试验土壤的基本性质
• 2.1.3 试验设计
• 2.1.4 主要指标与测试方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 温度、湿度、氮肥对土壤表层含水量及硝态氮含量的影响
• 2.2.2 温度、湿度、氮肥对土壤剖面含水量影响分析
• 2.2.3 温度、湿度、氮肥对土壤剖面硝态氮含量影响分析
• 2.3 本章小结
• 3 温室中土壤栽培作物N吸收的试验研究
• 3.1 试验材料与方法
• 3.1.1 试验土壤
• 3.1.2 供试作物
• 3.1.3 试验设计
• 3.1.4 试验测定指标与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 湿度、施氮量对于N吸收的影响
• 3.2.2 湿度、施氮量对于土壤中N残留的影响
• 3.2.3 湿度、施氮量对于温室土壤其它理化性质的影响
• 3.3 本章小结
• 4 结语
• 4.1 研究小结
• 4.1.1 温室中土壤水盐运移特性
• 4.1.2 温室中土壤栽培作物N吸收影响
• 4.2 试验的创新点
• 4.3 试验存在的不足
• 4.4 进一步研究的思路
• 参考文献
• 致谢