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施用鸡粪和化肥对稻麦轮作农田土壤肥力和氮磷迁移的影响

作　者: 张金福
导　师: 胡锋；刘勤
学　校: 南京农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 鸡粪 化肥 稻麦轮作 土壤肥力 养分迁移 渗漏损失
分类号: S158
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


畜禽粪便污染是困扰许多大中城市乃至全国农业可持续发展的一个重要因素,已成为我国农村面源污染的重要来源.本文针对江苏省海安县分布式集约化畜禽养殖特点,农田大量施用鸡粪引起的土壤养分累积的现状,通过田间调查、采样分析以及田间定点监测试验,对比研究了施用鸡粪和化肥对稻麦轮作农田土壤肥力及氮磷养分累积特征的影响,探讨了长期大量施用鸡粪后稻田氮磷养分的迁移淋失规律及对水体质量的影响,这对指导现代有机肥的环境友好利用和农业可持续发展具有重要的理论和实践意义。本文主要的研究结果如下:（1）采集和比较长期施用鸡粪和化肥沿海沉积物和河相沉积物发育土壤的理化性质,表明长期施用鸡粪能增加土壤全氮及有效氮、全磷和有效磷养分含量,显著提高土壤pH值,增强土壤持水性。（2）长期施用鸡粪显著增加土壤的磷素水平,施用鸡粪使耕层土壤累积的速效磷达75.5～100mg·kg-1,远远超出了土壤磷素流失的警戒值,对周围水体环境质量具有潜在威胁。（3）室内培养试验表明,添加畜禽粪肥处理土壤保水能力显著增强,土壤容重降低,土壤电导率和pH值升高,土壤呼吸速率和土壤微生物生物量显著提高。（4）海相沉积物发育潮上稻季化肥处理,渗漏水硝态氮浓度呈30cm＞60cm＞90cm趋势,施肥量超过一定量,硝态氮淋失的风险急剧上升,其中最高施肥量处理整个稻季90cm渗漏水处理平均硝态氮浓度为2.34 mg·L-1,远大于其它化肥处理。海相沉积物发育潮土稻季鸡粪处理田面水硝态氮浓度与施肥量呈正相关,渗漏水硝态氮浓度剖面分布规律与化肥处理一致,鸡粪最高用量处理90cm渗漏水硝态氮平均浓度为0.531 mg·L-1,低于相应化肥处理,但鸡粪处理渗漏水硝态氮浓度与施肥量呈显著正相关（r=0.977,P＜0.05）。河相沉积物发育潮土两种肥料处理渗漏水硝态氮浓度变化规律与海相沉积物发育潮土基本一致。（5）两种类型土壤麦季土壤渗漏水中的水溶氮基本为硝态氮,而铵态氮很难检出。鸡粪各用量处理硝态氮浓度均呈30cm＞60cm＞90cm趋势,峰值达14.71mg·L-1（30cm处）,远高于稻季。此外,观测表明施肥后一个月内是硝态氮渗漏损失风险关键期。（6）对施鸡粪处理30cm、60cm和90cm渗漏水的磷素浓度变化分析表明:海相沉积物发育潮土可溶性总磷（Total dissolved phospborus,TDP）浓度剖面呈60cm＞30cm＞90cm,90cm处TDP浓度与施肥量呈线性正相关（r=0.937,P＜0.05）;水稻生长期间,渗漏水TDP浓度在施肥后、搁田期、水稻生长后期均超过0.02 mg·L-1（水体富营养化阈值）,且部分水样TDP浓度远大于0.1mg·L-1;河相沉积物发育潮土渗漏水TDP浓度与当季施肥关系不大,且远低于前述土壤,可能此类土壤黏粒含量较高、固磷作用较强影响磷的迁移有关。

全文目录


摘要  6-8
ABSTRACTS  8-10
引言  10-12
第一章 文献综述  12-24
  1.1 农业面源污染概况  12-13
  1.2 农田养分流失的环境效应  13-14
    1.2.1 水体富营养化  13-14
    1.2.2 硝氮累积  14
  1.3 我国畜禽养殖业的发展和畜禽粪便资源  14-17
    1.3.1 畜禽养殖业发展概况  14-15
    1.3.2 畜禽养殖业发展特点  15-16
    1.3.3 畜禽粪便资源  16-17
    1.3.4 畜禽粪便的有机肥化  17
  1.4 施用有机肥对土壤肥力质量影响及环境风险  17-22
    1.4.1 有机肥施用对土壤肥力的影响  18-20
    1.4.2 有机肥施用对植物生长的影响  20-21
    1.4.3 有机肥施用对氮磷淋溶的影响  21
    1.4.4 有机肥施用的环境功能及风险  21-22
  1.5 研究问题的提出及目的意义  22-24
第二章 材料与方法  24-30
  2.1 室内培养试验  24-25
    2.1.1 供试土壤  24
    2.1.2 试验处理  24
    2.1.3 实验方法  24-25
  2.2 试验区研究背景  25-27
    2.2.1 试验区自然条件概况  25-26
    2.2.2 供试土壤  26-27
  2.3 试验设计和研究方法  27-30
    2.3.1 试验设计  27-29
    2.3.2 水样采集及分析方法  29-30
第三章 长期施用鸡粪和化肥对稻麦轮作土壤肥力的影响  30-36
  3.1 对土壤有机碳和水溶性碳的影响  30-31
  3.2 对土壤全氮和速效氮的影响  31-33
  3.3 对土壤全磷和有效磷的影响  33-34
  3.4 对土壤pH的影响  34-35
  3.5 对土壤物理性质的影响  35
  3.6 本章小结  35-36
第四章 培养条件下畜禽粪肥及干湿交替对土壤理化性质和微生物活性的影响  36-42
  4.1 材料与方法  36
  4.2 结果与分析  36-41
    4.2.1 畜禽粪肥及干湿交替强度对土壤物理性质的影响  36-38
    4.2.2 畜禽粪肥及干湿交替强度对土壤化学性质的影响  38-40
    4.2.3 畜禽粪肥及干湿交替强度对土壤微生物活性的影响  40-41
  4.3 本章小结  41-42
第五章 稻田田面水和琳溶水氮浓度变化特征  42-60
  5.1 海相沉积物发育土壤稻田田面水和淋溶水氮浓度变化  42-50
    5.1.1 稻季化肥处理田面水和渗漏水硝态氮浓度变化特征  42-44
    5.1.2 鸡粪处理田面水和渗漏水硝态氮浓度变化特征  44-46
    5.1.3 鸡粪处理田面水和渗漏水铵态氮浓度变化特征  46-50
  5.2 海相沉积物发育土壤麦季淋溶水氮浓度变化特征  50-53
    5.2.1 海相沉积物发育土壤施鸡粪处理试验田淋溶水硝态氮浓度变化特征  50-52
    5.2.2 海相沉积物发育土壤鸡粪处理渗漏水有机氮浓度变化特征  52-53
  5.3 河相冲积物发育土壤稻季稻田田面水和淋溶水氮浓度变化特征  53-57
  5.4 河相冲积物发育土壤麦季淋溶水氮浓度变化特征  57-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章 稻田田面水和淋溶水可溶性总磷(TDP)浓度变化特征  60-78
  6.1 海相沉积物发育土壤稻季田面水和淋溶水TDP浓度变化特征  60-65
    6.1.1 施化肥对稻田田面水和TDP淋溶水TDP影响  60-62
    6.1.2 施鸡粪对稻田田面水和TDP淋溶水TDP影响  62-65
  6.2 海相沉积物发育土壤麦季淋溶水TDP浓度变化特征  65-69
    6.2.1 施化肥对麦田淋溶水TDP影响  65-67
    6.2.2 施鸡粪对麦田淋溶水TDP影响  67-69
  6.3 河相冲积物发育土壤稻季田面水和淋溶水TDP浓度变化特征  69-73
    6 3 1 施鸡粪对稻田田面水和淋溶水TDP影响  69-72
    6.3.2 施化肥对河相冲积物发育土壤稻田TDP影响  72-73
  6.4 河相冲积物发育土壤鸡粪处理麦季淋溶水TDP浓度变化  73-76
  6.5 本章小结  76-78
第七章 全文结论  78-80
  7.1 结论  78-79
  7.2 本研究的创新之处  79
  7.3 本研究的不足之处  79-80
参考文献  80-86
致谢  86-87
读研期间发表的论文  87

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤肥力（土壤肥沃性）
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