【摘要】：福建省平和縣t/溪蜜柚的種植面積達4.33×10~4 hm~2、產(chǎn)量120×10~4 t,種植面積、產(chǎn)量和出口量均居全國首位。經(jīng)過30多年大規(guī)模發(fā)展,蜜柚生產(chǎn)中長期過量施肥導(dǎo)致的土壤酸化、土壤養(yǎng)分積累和養(yǎng)分不均衡等問題及其對蜜柚產(chǎn)量和品質(zhì)的影響已引起廣泛的關(guān)注,并開展了相關(guān)的研究,然而,有關(guān)蜜柚集中連片種植所帶來的面源污染風(fēng)險仍缺乏系統(tǒng)的研究。本研究通過平和縣10個蜜柚主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)291個蜜柚園的施肥調(diào)查、313個蜜柚園土壤和果實氮、磷養(yǎng)分含量測定、山地柚園徑流、耕地柚園地下水以及花山溪水質(zhì)的采樣分析,對蜜柚園土壤氮、磷流失風(fēng)險進行評價;通過田間徑流小區(qū)試驗、室內(nèi)模擬土柱淋洗實驗,研究氮、磷流失的阻控措施。旨在為蜜柚合理施肥和我國規(guī)�；涕俜N植區(qū)的農(nóng)業(yè)面源污染防控提供依據(jù)。主要結(jié)論如下:1、蜜柚園氮、磷投入特征及環(huán)境風(fēng)險評價(1)平和縣291個蜜柚園平均氮素投入量為1042.3 kg·hm~(-2),果園化肥氮的投入量遠(yuǎn)高于有機肥氮的投入量,占總氮的比例為93.6%。以氮盈余量高于500 kg·hm~(-2)作為氮素環(huán)境污染風(fēng)險的評價指標(biāo),結(jié)果顯示,291個蜜柚園氮素盈余量的平均值為800.9 kg·hm~(-2),有81.4%蜜柚園的氮素盈余量大于500 kg·hm~(-2),其中盈余量大于1000kg·hm~(-2)的果園占22.3%。313個柚園土壤堿解氮含量分析結(jié)果表明,土壤堿解氮低量(100 mg·kg~(-1))、適宜(100-200 mg·kg~(-1))和高量(200mg·kg~(-1))的比例分別為48.6%、49.8%和1.6%,表明土壤堿解氮含量并未隨氮投入量的增加而提高,柚園氮肥存在大量損失的問題。(2)291個蜜柚園磷素投入量的平均值為837.2 kg·hm~(-2),化肥磷的投入量占總磷的比例為96.3%。磷盈余量的平均值為671.2 kg·hm~(-2),其中盈余量大于300 kg·hm~(-2)的果園占比87.3%。土壤有效磷含量隨磷投入量的增加而增加,313個柚園土壤有效磷低量(20 mg·kg~(-1))、適宜(20-40 mg·kg~(-1))、高量(40 mg·kg~(-1))的占比分別為9.5%、9.7%和80.8%。以土壤有效磷含量62.3 mg·kg~(-1)和96.3 mg·kg~(-1)分別作為評價耕地柚園和山地柚園磷素環(huán)境風(fēng)險的閾值,結(jié)果是,有73.8%耕地柚園和62.6%山地柚園處于磷素淋失高風(fēng)險。2、柚園氮、磷流失狀況和流域水質(zhì)調(diào)查(1)3個山地柚園徑流的總氮含量和氨氮含量均超過地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅴ類(2 mg·L~(-1))和Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)(≤0.5 mg·L~(-1))的限值;總磷含量均高于Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)的限值(0.4 mg·L~(-1))。(2)6個耕地柚園中有3個柚園的地下水硝酸鹽含量超過地下水Ⅲ類水質(zhì)的限值(20 mg·L~(-1)),總磷含量均超過加拿大飲用水的限制值(0.01 mg·L~(-1))。(3)花山溪流域3個水樣點的總氮含量均超過地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅴ類水質(zhì)的限值標(biāo)準(zhǔn)(2.0 mg·L~(-1)),總磷含量分別屬于地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅱ類(≤0.1 mg·L~(-1))、Ⅲ類(≤0.2 mg·L~(-1))和Ⅴ類水質(zhì)(≤0.4 mg·L~(-1))。3、柚園氮、磷流失的阻控措施3.1氮、磷徑流田間徑流試驗,研究施用白云石(150 kg·666.6 m~(-2))、施用沸石(600 kg·666.6 m~(-2))和覆蓋地布對柚園氮、磷徑流流失的影響,結(jié)果表明:(1)施用白云石和沸石均能降低NO_3~--N、NH_4~+-N、溶解性有機氮(DON)、總氮(TN)以及可溶性磷(DRP)、顆粒磷(PP)和總磷(TP)的流失量。(2)覆蓋地布能降低土壤的徑流量,覆蓋地布處理的NO_3~--N、NH_4~+-N、DON、PN和的DRP、PP和TP流失量明顯降低。(3)不同措施對氮、磷徑流的影響結(jié)果表明,覆蓋地布降低TN、TP流失量的效果好于白云石和沸石。3.2氮、磷淋失室內(nèi)土柱模擬實驗,研究相同氮、磷添加量條件下,施用白云石、沸石、有機肥替代化肥以及有機肥替代化肥+沸石處理對土壤氮、磷淋失的影響,結(jié)果表明:(1)與單施化肥處理比較,施用化肥+白云石、化肥+沸石處理顯著降低了NH_4~+-N和DRP、DOP、DTP淋失量,但顯著增加了NO_3~--N的淋失量。(2)與單施化肥處理比較,有機肥替代化肥處理降低了NH_4~+-N、NO_3~--N和DTN淋失量,顯著提高DRP、DOP、DTP的淋失量,說明有機肥替代化肥能降低氮的淋失,但會顯著增加磷的淋失。(3)與單施化肥、有機肥替代化肥處理比較,有機肥替代化肥+沸石處理顯著降低DRP、DOP、DTP的淋失量。綜上所述,平和縣蜜柚種植區(qū)氮、磷投入量大,氮、磷流失的環(huán)境風(fēng)險高。施用白云石、沸石和覆蓋地布是阻控山地柚園氮、磷徑流的有效措施,對于耕地柚園,有機肥替代化肥是阻控氮淋失、施用白云石、沸石是阻控磷淋失的有效措施,但施用白云石、沸石會增加硝態(tài)氮的淋失,有機肥替代化肥會增加磷的淋失。
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S666.3
【圖文】：

42 929.7±295.0 abc 31.7% 7.1% 59.521 965.2±285.3 bc 29.6% 4.8% 52.418 946.5±542.3 abc 57.3% 5.6% 72.217 1472.3±384.9 ab 26.1% 0.0% 5.922 1003.6±218.4 abc 21.8% 0.0% 50.017 1087.6±311.7 c 28.7% 5.9% 23.548 1131.7±705.2 a 62.3% 4.2% 43.814 813.4±405.0 c 49.8% 14.3% 71.454 1129.6±340.2 ab 30.1% 1.9% 37.038 907.5±316.0 abc 34.8% 7.9% 55.3291 1042.3±430.8 42.4% 4.1% 49.2氮素投入量的增加，土壤堿解氮含量并沒有明顯的00 kg·hm-2、500~1000 kg·hm-2和>1000 kg·hm-2的果 97.2 mg·kg-1、102.2 mg·kg-1和 109.9 mg·kg-1，說明問題。

圖 2-2 平和蜜柚園氮素投入種類和比例2.1.2 柚園氮素負(fù)荷評 價 果園氮素盈余量越大，氮素環(huán)境污染的風(fēng)險就越大。前人研究表明，當(dāng)高集約化水平的果園生產(chǎn)體系氮盈余量高于 500 kg·hm-2時，其 0~90 cm 土層硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 90~180 cm 土層，土壤硝態(tài)氮的淋失加劇[75]。因此，本研究采用氮盈余量 500 kg·hm-2作為蜜柚園氮的環(huán)境效應(yīng)評價指標(biāo)，蜜柚園氮素盈余結(jié)果如表2-6所示，291個蜜柚園氮素盈余量的平均值為800.9kg·hm-2，其中盈余量大于 500 kg·hm-2的果園占 81.4%，盈余量大于 1000 kg·hm-2的果園占 22.3%。研究表明，氮素平衡指數(shù)（施入量與吸收量之比）與地下水硝酸鹽含量存在密切關(guān)系，氮素平衡指數(shù)大于 2.50，地下水硝酸鹽含量全部超標(biāo)[3,131]。平和縣 291 個蜜柚園的氮素平衡指數(shù)平均值為 4.59（表 2-7）。表 2-6 平和縣蜜柚園氮素盈余狀況果園類型樣本數(shù)/(個)均值±標(biāo)準(zhǔn)差/(kg·hm-2)CV/%盈余量(kg·hm-2)分級占比/%<500 500~1000 >1000

3005002 734.6±245.4bcd 32.1% 0.0% 2.4% 7.1% 1 918.0±268.7abc 28.0% 0.0% 0.0% 4.8% 8 794.8±597.0bcd 69.2% 0.0% 0.0% 27.8% 7 996.9±298.6ab 37.6% 0.0% 0.0% 0.0% 2 909.1±174.9abc 19.6% 0.0% 0.0% 0.0% 7 877.1±431.8abc 47.6% 0.0% 5.9% 11.8% 8 1087.7±647.4a 58.0% 0.0% 0.0% 2.1% 4 582.8±404.1d 64.9% 0.0% 7.1% 35.7% 4 698.2±298.1cd 40.0% 0.0% 5.6% 11.1% 8 741.5±291.5bcd 37.5% 0.0% 5.3% 13.2% 1 833.5±424.7 49.1% 0.0% 2.7% 9.6% 素投入量的增加，土壤有效磷含量也隨著提高（m-2、300~500 kg·hm-2、500~1000 kg·hm-2和>1000 k別為 114.5 mg·kg-1、167.9 mg·kg-1、190.3 mg·kg-1和高會導(dǎo)致蜜柚園土壤磷的富集。

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本文編號：2796630