沼液農用對土壤和小麥-玉米系統(tǒng)氮平衡的影響.pdf

1、隨著規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，養(yǎng)殖場廢棄物的大量排放成為我國環(huán)境安全的一大隱患，同時我國農業(yè)還面臨肥料過度施用導致的土壤肥力下降以及地下水硝酸鹽污染等環(huán)境問題。通過沼氣工程對養(yǎng)殖場產生的糞污進行厭氧發(fā)酵，解決了養(yǎng)殖場廢棄物排放問題，也產生了富含植株所需的N、P等營養(yǎng)元素的沼液沼渣。近些年，這種將養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)通過沼氣工程結合的經濟生產模式，符合農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，備受國內外農場的推崇。本論文通過在2013~2014年冬小麥-夏玉米與土壤

2、的系統(tǒng)中，進行不同氮投入量（0,192,315,and477kg·ha-1）的沼液農用試驗和農民習慣施肥（420kg·ha-1）試驗，監(jiān)測農田中氮的來源和去向，其中去向包括植株氮的吸收量，土壤無機氮殘留量，土壤氮淋溶量。通過植株和土壤氮素監(jiān)測試驗揭示沼液農用過程中氮平衡規(guī)律，從而尋求沼液農用最佳的氮投入量。
　　主要結論如下：
　　1）用沼液代替肥料施用于華北地區(qū)冬小麥-夏玉米農田，沼液農用年氮投入量在315~477kg·h

3、a-1時，可以保證植株產量和植株吸氮量與農民習慣施肥相當。
　　2）沼液農用處理與農民習慣施肥處理0~200cm土壤的無機氮分布規(guī)律顯著不同，農民習慣施肥處理NO3--N在0~200cm土壤剖面的分布呈“W”型分布，沼液農用呈處理“C”型分布。農民習慣施肥處理NO3--N濃度土壤表層較高，隨著土壤深度的增加先減少后增加再減少，累積高峰出現(xiàn)在100~140cm土層。沼液農用處理表層土壤NO3--N最高，20~200cm土壤NO3--

4、N含量較低，在200cm處略有增加。農民習慣施肥處理0~200cm土壤剖面NO3--N的殘留量（239.49~319.10kg·ha-1）顯著大于沼液農用（15.19~133.58kg·ha-1）。農民習慣施肥在土壤剖面NO3--N的高殘留量增加了土壤氮淋溶的風險，沼液農用處理殘留量較低，降低了氮淋溶的風險。
　　3）農民習慣施肥和CK零氮投入施肥處理土壤水分淋失量顯著大于沼液農用處理，由于土壤結構被破壞，土壤保水性降低，土壤水分

5、淋失量增加，從而氮淋溶風險增加。
　　4）在觀測氮淋溶的試驗中發(fā)現(xiàn)在沼液農用和施肥灌溉后會出現(xiàn)氮淋溶高峰，在5~7天后恢復到原始水平。土壤溶液中NO3--N濃度隨沼液農用處理和農民習慣施肥處理氮投入量的增加而增加。高氮投入量的沼液農用處理會增加氮淋溶的風險。中192kg·ha-1氮投入量的沼液農用處理氮淋溶量與CK處理相當，不會加劇氮淋溶風險。
　　5）0~200cm土壤中NH4+-N濃度較低，在0~10mg·kg-1，累積

6、量在100kg·ha-1以下。200cm處土壤淋溶液中NH4+-N濃度較低<1mg·L-1。所以氮投入量在477kg·ha-1以下或者在沼液濃度低時的沼液農用處理可以不用考慮NH4+-N淋溶的問題。
　　6）在2013~2014年整個小麥-玉米輪作期內，沼液農用處理超過50％氮總投入量被植株吸收，僅有約為10%的分別殘留于土壤和淋溶到下層土壤。
　　結果表明合理的沼液農用（在小麥越冬期，拔節(jié)期和玉米種植后農田施用沼液，年氮投