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施用沼液对水芹产量、品质及土壤氨挥发的影响

作　者: 赵莉
导　师: 常志州；邹建文
学　校: 南京农业大学
专　业: 环境科学
关键词: 沼液水芹产量品质氨挥发有机颗粒
分类号: S645.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

沼液中含有丰富的作物生长所需的营养元素,如大量元素氮、磷、钾；中微量元素钙、铜、铁、锰、锌等,还含有丰富的氨基酸、生长素等营养物质,这些物质为作物的生长提供了充足的养分,因此,将沼液作为液体肥料返还农田成为消解沼液的有效途径。为明确沼液在水生蔬菜上的施用效果,本试验采用春、夏两季田间试验,通过设置不同沼液替代化肥氮素比例的处理(No, N25, N50, N75),替代比例分别为0%、25%、50%和75%,研究沼液与化肥配施对水芹产量及品质的影响,以及沼液施用过程中对土壤氨挥发的影响；并通过室内盆栽试验,尝试解释沼液促进产量提高的机制,为沼液的资源化利用提供理论依据和技术支撑,主要研究结果如下：沼液氮替代化肥氮的比例分别为25%、50%和75%时,水芹产量比单施化肥处理提高6.1%、66.7%和44.4%,其中沼液替代比例为50%处理产量最高,达82541kg·hm-2.与单施化肥相比,沼液替代化肥各处理水芹茎和叶的可溶性糖均低于单施化肥处理,但水芹茎和叶中总叶绿素、类胡萝卜素、维生素C、纤维素和蛋白质含量均无显著变化。与单施化肥处理相比,沼液替代化肥各处理水芹茎部的硝酸盐含量,分别降低了6.3%、31.9%和18.6%,其中替代比例为50%的处理的茎部硝酸盐含量最低,为675.72mg·g-1。沼液替代化肥施用于水芹,可有效促进水芹生长,提高水芹产量,并能适当改善水芹品质,降低硝酸盐含量,沼液替代化肥的比例为50%左右为宜。田间试验中,各施肥处理的田面水铵态氮和总氮浓度变化趋势基本一致。其中,春季水芹在种植30天内,施肥后受降雨影响,田面水铵态氮和总氮浓度变化不大,在种植第30天,铵态氮和总氮浓度迅速升高达到高峰,同时氨挥发速率也在第30天达到峰值,之后逐渐下降。夏季水芹田面水铵态氮、总氮浓度及氨挥发速率均在施肥初期迅速达到高峰,然后逐渐下降,除CK外,各处理差异不大。比较两季水芹追肥后的土壤氨挥发损失总量,夏季为1.56kg·hm-2,春季为2.14kg·hm-2,二者差异不大,夏季氨挥发量略大于春季,且随着沼液替代比例的增加氨挥发总量反之下降。氨挥发主要发生在施肥初期(3天以内)。以春季水芹为例,结果显示,除CK处理的氨挥发速率与铵态氮浓度呈显著正相关(r=0.359*)外,施肥处理的氨挥发速率均与田面水中铵态氮浓度呈极显著正相关(P<D.01)为了进一步了解施用沼液增加水芹产量的机制,采用室内盆栽试验方法,研究了不同用量、不同成分的沼液对水芹生长的影响,研究发现,在等氮条件下,施用去除有机颗粒的沼液处理sU的地上部鲜重为每盆40.08g,株高37.59cm,均显著低于单施沼液原液的处理S(P<D.D5)；但两个处理间水芹茎和叶的维生素C和硝酸盐含量无差异。处理SU的生物量与CK无显著差异,但地上部鲜重和株高分别比CK低18.8%和16.5%。沼液与化肥配施的处理SF的地上部鲜重和株高均为各处理中最高,分别为每盆64.23g和49.53cm,均显著高于CK、N50和SU处理(P<0.05)。单施化肥处理N0的土表水总氮浓度在水芹全生育期内均高于各处理,其次是处理SU,其余处理间土表水总氮浓度变化差异不大。第二次追肥后各处理土表水中总氮浓度略低于第一次追肥。各处理土表水铵态氮浓度变化规律与总氮的相似,除CK外,均在肥料施入初期达到高峰,然后随之下降；其中第一次追肥后各处理土表水铵态氮的高峰出现在水芹种植后的第15天,较总氮浓度达到峰值(第11天)的天数推迟了4天。处理SF的铵态氮浓度始终高于处理N50,处理SU的高于处理S。第二次追肥后各施肥处理的铵态氮浓度高于第一次追肥。室内盆栽的结果表明,影响水芹生长的主要因素是沼液中的有机颗粒,其对水芹的生长具有显著的促进作用,对水芹维生素C和硝酸盐含量影响不大。除氮素外,沼液中磷钾等元素对水芹生长也起到非常重要的作用,沼液需与化肥配合施用才能更好的为作物提供养分。但是畜禽粪便沼液中可能还含有抑制水芹抽薹的物质,其具体原因尚不清楚,有待进一步研究。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-12
第一章文献综述  12-20
  1 畜禽粪便的利用现状  12
  2 沼液农田施用效果  12-16
    2.1 沼液农田利用状况  12-13
    2.2 沼液在农田中的施用效果  13-16
  3 施用沼液的环境风险  16-17
    3.1 水体富营养化风险  16-17
    3.2 氨挥发以及温室气体排放  17
  4 本课题研究意义及技术路线  17-20
    4.1 研究意义  17-18
    4.2 技术路线  18-20
第二章施用沼液对水芹产量及品质的影响  20-28
  1 材料与方法  20-22
    1.1 供试材料  20-21
    1.2 试验设计  21
    1.3 样品采集及预处理  21-22
    1.4 测定方法  22
    1.5 数据统计与分析  22
  2 结果与分析  22-25
    2.1 不同处理对水芹生长的影响  22
    2.2 不同处理对水芹茎、叶中叶绿素含量的影响  22-23
    2.3 不同处理对水芹茎、叶品质的影响  23-25
  3 讨论  25-26
  4 小结  26-28
第三章施用沼液对水芹田土壤氨挥发损失的研究  28-38
  1 材料与方法  28-30
    1.1 供试材料  28
    1.2 试验设计  28-29
    1.3 样品采集及预处理  29
    1.4 测定及计算方法  29-30
    1.5 数据处理  30
  2 结果与分析  30-35
    2.1 田面水总氮浓度动态变化  30-31
    2.2 田面水铵态氮浓度动态变化  31-32
    2.3 土壤氨挥发速率变化  32-34
    2.4 田面水铵态氮浓度与氨挥发速率相关性分析  34-35
  3 讨论  35-36
    3.1 气候条件对氨挥发的影响  35
    3.2 铵态氮浓度对氨挥发的影响  35-36
    3.3 作物习性对氨挥发的影响  36
  4 小结  36-38
第四章沼液提高水芹产量机制的初步研究  38-46
  1 材料与方法  38-40
    1.1 供试材料  38-39
    1.2 试验设计  39-40
    1.3 样品采集及预处理  40
    1.4 测定项目及方法  40
    1.5 数据统计与分析  40
  2 结果与分析  40-43
    2.1 不同处理对水芹生长的影响  40-41
    2.2 不同处理对水芹品质的影响  41-42
    2.3 不同处理中土表水总氮浓度变化  42-43
    2.4 不同处理中土表水铵态氮浓度变化  43
  3 讨论  43-45
    3.1 沼液中有机物质对水芹生长的影响  43-44
    3.2 水芹对土表水中氮素的利用  44
    3.3 沼液中磷钾等元素对水芹生长的影响  44-45
    3.4 沼液对水芹生长的抑制作用  45
  4 小结  45-46
第五章全文结论  46-48
参考文献  48-56
附录  56-58
在读期间发表论文  58-60
致谢  60

施用沼液对水芹产量、品质及土壤氨挥发的影响

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