黄土高原苹果园养分投入及土壤氮素累积特征

摘要

黄土高原作为我国苹果两大优势主产区之一，苹果产业发展时间较长，成为当地增加农民收入、促进区域经济发展的特色优势产业。由于果农在施肥过程中不合理施肥现象十分严重，不仅浪费了肥料资源，而且对生态环境也造成了影响，限制了黄土高原苹果产业的绿色健康发展。本研究通过实地调查采样和资料收集相结合的办法，分析了黄土高原苹果园养分投入、平衡和土壤养分状况变化历史，土壤剖面NO3--N区域累积特征及其与果园氮投入的关系，旨在揭示苹果产业发展中不合理的肥料投入带来的环境效应，为黄土高原苹果产业的持续发展提供科学理论依据。主要研究结果和结论如下： （1）通过对黄土高原陕西苹果主产区588个果园施肥和灌水进行实地调查，结合相关文献，分析44个主产县14129个果园养分投入，结果表明：黄土高原不同地区苹果果园养分投入差异大，氮、磷、钾肥平均施用量分别为：N：876±325kg/hm2，P2O5：565±255kg/hm2，K2O：594±321kg/hm2，投入量超过推荐量。化肥投入从1990-2018年呈现增长趋势，氮、磷、钾肥平均投入量2015-2018年较1990-1995年分别增长了135.17%、107.23%、311.97%。 （2）分析采集陕西苹果主产区100个果园土壤样品及文献数据，结果表明：分布于黄土高原地区68个县区50804个果园的土壤有机质平均含量为11.60g/kg，全氮平均含量为0.76g/kg，土壤碱解氮、速效磷以及速效钾平均含量分别为63.53、38.08、259.11mg/kg。碱解氮、速效磷和速效钾平均含量处于较高水平的比例分别为56.6%、52.3%、56.4%，速效磷和速效钾含量处于过量水平的比例分别为20.2%、23.0%。 （3）对黄土高原苹果产区养分投入与产量之间相关关系以及不同生态区的土壤养分平衡状况和氮素的深层累积迁移特性进行研究，结果表明：苹果园产量随着养分投入增加呈先增后减的趋势，果园养分的过量投入与盈余现象十分严重，氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）养分平均盈余量分别达721±363、551±301、488±412kg/hm2，南部产区养分投入和盈余过量现象较北部、中部产区更加严重。氮素的过量投入造成深层土壤剖面氮素累积，由北部向南部，果园土壤剖面硝态氮累积峰逐渐向深层移动，硝态氮累积量逐渐增大，差异显著。不同生态区0-500cm土层土壤硝态氮平均累积量北部产区为2785kg/hm2，中部产区为6128kg/hm2，南部产区为13604kg/hm2，南部产区0-800cm土壤剖面硝态氮累积量达到18914kg/hm2，硝态氮累积现象十分严重，环境风险值得关注。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 黄土高原苹果产业发展现状

1.2.2 黄土高原果园养分投入现状

1.2.3 黄土高原苹果园土壤养分状况

1.2.4 黄土高原苹果园土壤氮素累积及迁移特征

1.3 苹果园养分管理存在的主要问题及环境风险

第二章 研究内容与方法

2.1 研究区域概况

2.2 研究内容

2.3 技术路线图

第三章 黄土高原苹果园养分投入及土壤养分状况分析

3.1 引言

3.2.1 养分投入状况调查

3.2.2 土壤养分状况调查分析

3.2.3 指标测定和分析方法

3.2.4 数据分析与处理

3.3.1 黄土高原不同地区苹果园肥料投入现状

3.3.2 黄土高原苹果园不同年限施肥量分布特征

3.3.3 果园土壤有机质和全氮含量

3.3.4 果园土壤有效养分含量

3.3.5 黄土高原苹果园不同年限土壤养分状况

3.4 讨论

3.4.1 黄土高原苹果园肥料投入现状

3.4.2 黄土高原苹果园土壤养分状况差异

3.5 结论

第四章 黄土高原不同生态区果园土壤养分平衡状况与氮素累积迁移特性研究

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.2.1 数据来源与土样采集

4.2.2 黄土高原不同生态区的划分

4.2.3 黄土高原苹果园面积与产量划分

4.2.4 指标测定和分析方法

4.2.5 数据分析与处理

4.3 结果分析

4.3.1 黄土高原苹果主产区果园面积与产量分布状况

4.3.2 果园养分投入与产量分布状况

4.3.3 不同生态区苹果园土壤养分表观平衡

4.3.4 不同生态区苹果园土壤硝态氮含量分布特征

4.3.5 不同生态区苹果园土壤硝态氮累积特性

4.4 讨论

4.4.1 黄土高原苹果园土壤养分平衡状况

4.4.2 黄土高原苹果园土壤氮素累积迁移特性

4.5 结论

第五章 结论及研究展望

5.1 主要结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢

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