名山区茶园生态系统施肥管理对氮循环平衡的影响

摘要

中国作为世界上最大的茶叶生产国其产量占全球总产量的42.29％，茶叶出口量达32.18万吨占全球总量的18.48％。名山区目前茶叶种植面积达到2.03万hm2，98％的村产茶，90％的农户以茶叶为主，茶叶已经成为农户的主要经济来源和名山区的主要经济支柱。然而由于经济利益的驱动，名山区茶叶生产主要呈现出高投入高产出的生产方式，农户对茶叶的化肥氮投入越来越高。氮肥的过量投入不仅打破了生态系统的氮循环，还对区域环境有潜在的污染威胁。
　　本文以农户访谈及实地土样采集为形式，以评估研究区域茶园生态系统的氮平衡为目标，从自然和人文两个维度分析了施肥管理对氮平衡的影响。在整体分析茶园生态系统经营管理差异化的基础上，微观构建了氮平衡模型分析研究区域氮盈余的情况及其主要成因，最后通过宏观分析研究施氮量的影响因素。本研究得到的主要结果总结如下:
　　(1)农户管理规模差异主要体现在农户以茶园为主的耕地利用类型，但土地全氮含量为中等水平，磷钾含量较低。研究区域茶园面积占总耕地面积的77％以上，户均茶园耕地面积鞍山村最大达0.32 hm2，红光村最小达0.26 hm2。对比优质茶园土壤肥力指标，研究区域抽取的样本中达到该标准的土壤有机质、全氮、有效磷分别占总样本数的78％、98％、61％，而达到该标准的土壤速效钾仅占总样本数的3％。
　　(2)农户结构特征差异化包括农户施肥结构的差异化和农户种植模式的差异化。农户施肥主要以无机肥为主，其中尿素和复合肥的施用均值分别达到了1.25t/hm2和1.12t/hm2，施用农户数分别占百户农户数的96％和94％，折纯后施氮总量为946.74kg/hm2，无机肥施氮量和有机肥施氮量的比值达到6.10，且无机肥施氮量占总肥施氮量的86％。在茶园套作模式中茶叶与经济林套作占67.22％，其中以茶与桂花的套作所占比例最大。
　　(3)氮施用量和茶叶产量是一个非线性关系，说明茶叶产量不会随着氮施用量的增加而无止境的增加，其中最佳氮施用量在800kg/hm2～1200kg/hm2的范围。研究区域各村均验证了该结论，相关系数R2分别为鞍山村0.107、肖扁村0.291、云台村0.081、红星村0.1、上马村0.015。
　　(4)根据氮平衡模型计算出鞍山村、肖扁村、云台村、红星村、上马村的氮平衡指数K分别为7.65、4.32、6.76、17.46、8.28，各村户均盈余量分别为88.80kg、67.17kg、117.12kg、201.53kg、185.98kg，占氮素总输入量的44.64％、31.87％、39.50％、55.77％、48.41％。五个村的氮平衡率V分别为79.20％、50.57％、67.56％、127.52％、94.28％。分析表明氮素盈余和化肥氮施呈线性相关，统计检验相关性达到了极显著水平。
　　(5)分析得出农户施氮量行为的影响因素为:茶园面积、户主受教育程度、茶园毛收入，其中茶园面积是影响农户施肥量的最重要影响因素，户主受教育程度是影响农户施肥量的积极因素，茶园毛收入是农户施肥量限制性影响因素。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究背景

1．1．1 茶叶施肥现状及问题

1．1．2 生态系统管理与可持续农业

1．2 国内外相关研究进展

1．2．1 施肥管理对氮的影响

1．2．2 施肥管理对茶产量、质量的影响

1．2．3 施肥量的影响因素

1．3 研究目的与意义

2 研究区概况与研究方案

2．1 研究区概况

2．1．1 自然条件

2．1．2 社会经济条件

2．2 试验区概况

2．3 研究方案

2．3．1 研究内容

2．3．2 数据资料来源及数据处理软件

2．3．3 研究方法

2．4 研究技术路线

3 结果与分析

3．1 茶园生态系统经营管理差异化分析

3．1．1 农户管理规模和结构特征差异化分析

3．1．2 投入与产出差异化分析

3．2 不同管理水平下的茶园生态系统氮素循环平衡分析

3．2．1 氮素养分投入状况

3．2．2 氮素养分输出状况

3．2．3 氮素养分平衡分析

3．2．4 氮素养分负荷分析

3．3 农户间施肥量差异性的影响因素分析

3．3．1 农户的基本情况

3．3．2 Logistic回归模型运算结果与分析

4 讨论与结论

4．1 茶园生态系统经营管理差异化情况

4．2 不同管理水平下茶园生态系统氮循环情况

4．3 农户施肥量差异性影响因素情况

4．4 建议

参考文献

致谢

附表