邢台板栗园养分资源现状及有机肥优化施用研究

摘要

邢台县太行山区板栗生产普遍存在单产低、品质低、效益低的三低现象，且由于片面追求经济效益和施肥技术落后，近年来邢台县板栗园化肥施用量呈现增大的趋势。目前，板栗园施肥量大，肥料种类繁多，养分比例不协调，养分利用率低，施肥时期和养分需求不和谐等问题越发明显。同时，在生产中投入过量的有机肥，不仅会对土壤造成重金属污染的风险，而且还会对土壤的基本理化性质、微生物性质等产生一定的影响。合理施用有机肥能使土壤的物理性质、化学性质和生物性状方面得到一定程度的改善，提高土壤的整体特性和农业生产效率。本研究以邢台县板栗为研究对象，共设8个处理:①CK，不施肥处理;②Con，传统施肥处理;③P1，化肥+少量猪粪;④P2，化肥+适量猪粪;⑤P3，化肥+高量猪粪;⑥S1，化肥+少量羊粪;⑦S2，化肥+适量羊粪;⑧S3，化肥+高量羊粪。通过设置不同的有机肥种类及施用量，研究其对土壤重金属、微生物量碳氮、土壤基本理化性质的影响，以期明确邢台县板栗主产区的有机肥最佳施用量。研究主要得出了以下结论:
　　(1)邢台县板栗园有机肥施用总体处于较低水平，88.0％果园不施用有机肥;施用有机肥的果园施用量也普遍较低，50％农户有机肥施用量低于15t/hm2，投入量在适宜(15～30t/hm2)范围仅占27.8％。
　　(2)邢台县板栗园无机肥投入主要以三元复合肥为主，其中单施复合肥、复合肥+尿素是邢台县板栗园的主要化肥施用种类;邢台县板栗园化肥施用量普遍较高，77.3％农户化肥施用量高于2250kg/hm2。
　　(3)邢台县板栗园土壤有机质含量普遍处于较低水平，其他土壤养分含量状况较好，0～30cm、30～60cm土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量在适量及以上的分别为34.2％、55.9％、52.7％、59.5％和29.0％、43.5％、45.2％、41.2％;板栗产量和有机质、碱解氮、速效磷、速效钾关系密切，所有因变量按影响大小排列依次为速效钾、有机质、碱解氮和速效磷。
　　(4)施用有机肥会显著增加板栗园土壤重金属及板栗果实重金属含量的累积，不同施肥处理下板栗园土壤及板栗果实的重金属含量均在标准范围内不超标，但随着有机肥施用量的增加，各重金属含量均有一定的增加趋势。
　　(5)板栗园土壤微生物量碳含量随有机肥施用量增加而增加，其中S2和S3含量最高，显著高于其他处理;总体来看，施用猪粪、羊粪处理的微生物量碳含量与施肥量均呈极显著二项式关系，相关系数R2分别为0.938和0.957。板栗园土壤微生物量氮含量随有机肥施用量增加而增加，其中P2、P3、S2和S3含量最高，显著高于P1、P2、CK和Con处理;总体来看，施用猪粪、羊粪处理的微生物量氮含量与施肥量均呈极显著二项式关系，相关系数R2分别为0.958和0.946。
　　(6)与CK(12.7g/kg)和Con(13.9g/kg)相比，施用有机肥可以显著增加板栗园土壤有机质含量，其中S3、S2、P3、P2有机质含量分别为15.3g/kg、15.0g/kg、15.2g/kg和14.9g/kg，显著高于S1（14.6g/kg）和S2(14.3g/kg)。各处理硝态氮含量均随土层的增加而降低;CK处理硝态氮累积量最低;施用有机肥处理中，硝态氮累积量随有机肥施入量的增加而增加，其中P3处理0～60cm土层硝态氮含量最高，达到346.6kg/hm2;S3处理次之，达到310.3kg/hm2。
　　(7)施用有机肥处理的产量均显著高于CK和Con处理。总体来看，S3处理产量最高，连续两年平均产量达到287.5kg/6672;S2处理次之，连续两年平均产量达到280.0kg/6672;P1处理产量较低，连续两年平均产量仅为227.5kg/6672。
　　(8)施肥处理的单果重、蛋白质、可溶性糖和还原糖含量均显著高于CK处理。总体来看，施用有机肥处理中，S2和S3处理板栗品质最高，P1处理品质在施用有机肥处理当中最低。
　　本研究通过对邢台县板栗主产区进行调研，明确了邢台县板栗施肥现状及土壤养分丰缺状况;探明不同有机肥及施用量对板栗产量及品质的影响;明确不同有机肥及施用量对板栗园土壤重金属、微生物量碳氮、基础肥力、板栗产量品质的影响，为板栗园土壤肥力的持续及板栗优质、高产提供合理的施肥依据。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 我国果园有机肥施用现状及存在的问题

1．2．2 施用有机肥对果树的影响

1．2．3 施用有机肥对土壤生态环境的影响

1．2．4 施用有机肥对土壤-作物体系重金属含量的影响

1．3 研究目标

1．3．1 研究目标

1．3．2 拟解决的关键性问题

1．4 研究内容及方法

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

1．5 技术路线

2．1．1 试验地自然条件

2．1．2 试验地基础地力

2．2 试验方案

2．2．1 实地调研

2．2．2 不同有机肥及施肥量对板栗土壤-作物体系的影响研究

2．3 测定指标与方法

2．3．1 土壤样品测定

2．3．2 植物样品测定

2．3．3 土壤养分丰缺指标

2．4 计算公式与数据统计

3 结果与分析

3．1 邢台县板栗主产区养分投入特征

3．1．1 邢台县板栗园有机肥投入特征

3．1．2 邢台县板栗园化肥投入特征

3．2 邢台县板栗园土壤养分状况极其与产量相关性

3．2．1 邢台县板栗园土壤养分状况

3．2．2 邢台县板栗园土壤养分与产量相关性

3．3 有机肥施用对板栗园土壤重金属累积的影响

3．3．1 有机肥施用对板栗园土壤Cd累积的影响

3．3．2 有机肥施用对板栗园土壤Hg累积的影响

3．3．3 有机肥施用对板栗园土壤As累积的影响

3．3．4 有机肥施用对板栗园土壤Pb累积的影响

3．3．5 有机肥施用对板栗园土壤Cr累积的影响

3．4 有机肥施用对板栗园土壤微生物量碳氮的影响

3．4．1 有机肥施用对板栗园土壤微生物量碳的影响

3．4．2 有机肥施用对板栗园土壤微生物量氮的影响

3．5 有机肥施用对板栗园土壤基本性质的影响

3．5．1 有机肥施用对板栗园土壤有机质的影响

3．5．2 有机肥施用对板栗园土壤硝态氮的影响

3．6 有机肥施用对板栗产量、品质及重金属含量的影响

3．6．1 有机肥施用对板栗产量的影响

3．6．2 有机肥施用对板栗品质的影响

3．6．3 有机肥施用对板栗重金属含量的影响

4．1 主要结论

4．2 展望

参考文献

作者简介

致谢