片麻岩山坡地土壤改良对氮素储运的模拟研究

摘要

我国片麻岩山地面积广大，其中河北省太行山片麻岩区总面积就有1.2×104km2。鉴于片麻岩变质程度深，易于风化的特点，片麻岩山地利用人工整地技术，兴修梯田，对山坡地进行改造治理，人工加速土壤形成过程，大大增加了山区耕地面积，片麻岩山坡地是我国北方山区最主要的农业用地类型之一。人工整地过程之中，注重岩石破碎和土地平整，土体构型简单，不利于水分和养分的合理利用，而且片麻岩的颗粒较大，孔隙度也较大，粘粒含量较低，致使其土质疏松，因此施入氮肥后硝化作用较快，容易造成硝态氮的淋溶，导致地下水污染。本文采用室内土柱模拟试验的研究方法，以片麻岩山区土壤为供试土壤，研究不同壤土覆盖厚度、不同施肥深度、不同壤土片麻岩配比对土壤氮素下渗运移的影响，旨在探明不同整地方式和不同施肥深度对土壤氮素储运的影响，为确定合理的整地方式和施肥方式，控制片麻岩山区的氮素流失和地下水潜在污染，保护片麻岩流域生态环境提供理论依据。主要结果如下:
　　(1)相同的施肥深度时，表层壤土厚度增加可以减缓氮素向下部土层的迁移速度和减少迁移量。施肥深度为10cm，壤土覆盖厚度为60cm的处理在多次淋洗之后，其淋溶液中硝态氮浓度的峰值出现在更接近表层的土层中，硝态氮淋溶液总量较小，淋洗结束后上层土壤中硝态氮和全氮的含量较多。施肥深度为30cm时各处理中氮素的淋失变化规律与施深度置为10cm的各处理相似。
　　(2)施肥深度为10cm的处理，氮素特别是硝态氮的淋溶损失量显著低于施肥深度为30cm的处理。不管是相同的壤土覆盖厚度还是相同的壤土片麻岩配比，施肥位置为10cm时，淋溶液中硝态氮的峰值基本是出现在更接近表层的土层中，并且下层土壤中的硝态氮和全氮含量也较低，其变化规律与施肥深度为30cm的处理差异显著。
　　(3)相同的施肥深度，土壤配比中壤土含量越多的处理，对氮素向下淋移的抑制作用越强。施肥深度为10cm，在前2次淋洗时各处理的淋溶液中硝态氮和全氮浓度出现高峰的位置相同，但在第3次淋洗时，壤土含量多的处理的峰值出现的位置高于其他处理的，其硝态氮和全氮的累计淋溶液总和较低，并且其土壤中氮素含量也更多的集中于中上层。
　　综上所述，施肥深度为10cm，壤土覆盖厚度为60cm的处理和壤土片麻岩配比为3∶2的处理，都具有很好的阻滞水流向下和减少氮素下渗淋失的作用。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景与意义

1．2 研究进展

1．2．1 氮素运移研究进展

1．2．2 片麻岩土地整治存在的问题

1．3 研究内容

1．4 技术路线

2．1 试验材料

2．2 研究方法

2．3 样品的采集

2．4 测试项目和计算方法

3 结果与分析

3．1 不同壤土覆盖厚度对片麻岩土壤氮素下渗运移的影响

3．1．1 不同壤土覆盖厚度土柱淋溶液中的硝态氮浓度变化

3．1．2 不同壤土覆盖厚度土柱淋溶液中铵态氮浓度的比较

3．1．3 不同壤土覆盖厚度土柱淋溶液中全氮浓度的比较

3．2 不同施肥深度对片麻岩土壤的氮素下渗运移的影响

3．2．1 不同施肥深度土柱淋溶液中硝态氮浓度的比较

3．2．2 不同施肥深度土柱淋溶液中铵态氮浓度的比较

3．2．3 不同施肥深度土柱淋溶液中全氮浓度的比较

3．3 不同壤土片麻岩配比对片麻岩土壤氮素下渗运移的影响

3．3．1 不同壤土片麻岩配比土柱淋溶液中硝态氮浓度的比较

3．3．2 不同壤土片麻岩配比土柱淋溶液中铵态氮浓度的比较

3．3．3 不同土壤颗粒组成土柱淋溶液中全氮浓度的比较

3．4 不同处理对土壤淋溶液中氮素累积淋溶量的影响

3．4．1 不同处理土壤淋溶液中硝态氮累积淋溶量的比较

3．4．2 不同处理土壤淋溶液中铵态氮累积淋溶量的比较

3．4．3 不同处理土壤淋溶液中全氮累积淋溶量的比较

3．5 淋洗结束后不同处理的土柱中土壤氮素含量

3．5．1 不同处理各土层硝态氮含量比较

3．5．2 不同处理各土层铵态氮含量比较

3．5．3 不同处理各土层全氮含量比较

3．6 土地整治的合理化建议

3．6．1 土壤剖面构建建议

3．6 ，2片麻岩新增耕地梯田氮肥施用方案建议

4 讨论

4．1 不同壤土覆盖厚度与片麻岩土壤氮素淋溶

4．2 不同施肥深度与片麻岩土壤氮素淋溶

4．3 不同壤土片麻岩配比与片麻岩土壤氮素淋溶

5 结论

参考文献

作者简历

致谢