海南典型稻菜轮作区和香蕉园氮磷盈余及土壤硝态氮累积

摘要

【目的】海南省是我国稻菜轮作和香蕉种植面积较大的省份,农户投入的氮(N)和磷(P)肥远超过了作物的养分需求,对海南生态环境可能造成不利影响。研究海南典型作物体系氮磷输入、输出、盈余及土壤硝态氮累积,为评价其养分损失及环境影响、提高养分管理水平提供科学依据。【方法】2021—2022年选取海南稻菜轮作和香蕉种植典型区域澄迈县为研究区,确定20个稻菜轮作田块和15个香蕉园。采用跟踪记录的方法获取所有地块的化肥施用量、有机肥施用量和秸秆还田方式及还田量等信息。采用跟踪采样的方法测定作物生物量及其养分含量。采用文献调研的方法获取研究区域土壤-作物体系养分沉降和生物固氮等其他来源数据。选取5个旱地香蕉园,采用土钻法采集土壤并测定0—400 cm土壤剖面硝态氮累积量。【结果】海南典型稻菜轮作区氮肥和磷肥投入量分别为1308 kg N·hm^(-2)(化肥和有机肥分别为975和333 kg N·hm^(-2))和515 kg P·hm^(-2)(化肥和有机肥分别为385和130 kg P·hm^(-2)),作物地上部吸氮量和吸磷量分别为248 kg N·hm^(-2)和48 kg P·hm^(-2),稻菜轮作区氮素和磷素盈余分别为1196 kg N·hm^(-2)和484 kg P·hm^(-2)。香蕉园氮肥和磷肥投入量分别为1340 kg N·hm^(-2)(化肥和有机肥分别为1293和47 kg N·hm^(-2))和447 kg P·hm^(-2)(化肥和有机肥分别为442和5 kg P·hm^(-2)),香蕉地上部吸氮量和吸磷量分别为242 kg N·hm^(-2)和23 kg P·hm^(-2),氮素和磷素盈余分别为1271 kg N·hm^(-2)和435 kg P·hm^(-2)。香蕉园0—400 cm土壤剖面硝态氮累积量为1131 kg N·hm^(-2)。【结论】过量施用氮肥和磷肥,导致海南典型区土壤-作物体系存在大量的养分盈余,旱地土壤也累积了大量的硝态氮。海南以较大的养分损失和环境代价生产热带高值水果和蔬菜,未来必须优化农田养分管理措施以保障其生态环境安全。