设施韭菜氮肥投入与土壤氮素状况研究分析土壤学专业

设施韭菜氮肥投入与土壤氮素状况研究 摘 要 韭菜是人们餐桌上经常食用的蔬菜之一，在整个生长周期中，最适温度约在18~25℃，食用部分形成期喜爱弱光，喜湿耐涝，因此，在如今，设施栽培逐渐的应用到到韭菜种植业来。保持土壤肥力的重要组成部分就是氮素，蛋白质的主要构成元素是氮，同时细胞原生质基本物质是蛋白质。氮肥用量过高或过低都会影响韭菜的产量和品质，因此本项目选择典型的设施韭菜生产农户，调查设施韭菜土壤氮肥投入状况和韭菜产量，并到田间实地调查采集土壤样品。基于肥料投入调查和产量调查数据及土壤碱解氮分析结果，综合分析设施韭菜土壤氮素投入特征与土壤碱解氮含量状况，以期为韭菜生产中科学施用氮肥提供科学依据。 由本次试验测得的数据，基本可推知本次土壤样品大多存在氮肥的施入量过多导致土壤过度酸化影响韭菜作物产量的现象。 关键词 氮肥；韭菜；土壤氮素含量 Abstract Leek is one of the vegetables that people often eat at the table. In the whole growth cycle, the optimum temperature is about 18-25 ℃. During the formation period of the edible part, it likes weak light, wet and waterlogging tolerance. Therefore, nowadays, facility cultivation has been more and more applied to the cultivation of leek. Nitrogen is an important component of soil fertility.Nitrogen is the main element of protein, and protein is the basic substance of cell protoplasm.Excessive or low nitrogen fertilizer use will affect the yield and quality of leek.Therefore, this project chooses typical facilities leek farmers to conduct field research ,to investigate the status of nitrogen fertilizer input and leek yield in facilities leek soil, and to collect soil samples in the field. Based on the data of fertilizer input and yield survey and the results of soil alkali-hydrolyzed nitrogen analysis, the characteristics of soil nitrogen input and the content of soil alkali-hydrolyzed nitrogen in leek were comprehensively analyzed in order to provide scientific basis for the scientific application of nitrogen fertilizer in leek production. From the data measured in this experiment, it can be concluded that the excessive application of nitrogen fertilizer in most soil samples resulted in excessive soil acidification affecting the yield of leek crops. Key Words:  Nitrogen Fertilizer; Leek;Soil Nitrogen Content 目 录 1选题背景 - 1 - 1.1 国内外研究背景 - 1 - 1.1.1土壤氮肥相关研究 - 1 - 1.1.2 氮肥对蔬菜产量的影响 - 1 - 1.2意义与目的 - 3 - 1.2.1研究意义 - 3 - 1.2.2试验目的 - 3 - 1.2.3试验需解决的主要问题 - 3 - 2材料与方法 - 4 - 2.1试验材料 - 4 - 2.1.1土样 - 4 - 2.1.2试验器材 - 4 - 2.2试验方法 - 4 - 2.2.1设计调查问卷 - 4 - 2.2.2 农户调查及调查取样方法 - 4 - 2.2.3土壤碱解氮的测定 - 4 - 2.2.4结果计算 - 5 - 3试验结果与数据分析 - 6 - 3.1试验结果 - 6 - 3.2试验数据处理与分析 - 7 - 3.2.1直观数据 - 7 - 3.2.2施氮量与有效氮含量的关系 - 7 - 3.2.3氮肥投入量与产量的关系 - 8 - 3.2.4有效氮含量与韭菜产量的关系 - 8 - 3.2.5PH与有效氮含量的关系 - 9 - 4结论与反思 - 10 - 4.1试验结论 - 10 - 4.2总结反思 - 10 - 致 谢 - 11 - 附录1 设施韭菜土壤肥料使用情况调查表 - 12 - 附录2 设施韭菜土壤施氮量有效氮含量、PH与产量 - 14 - 1选题背景 1.1 选题目的与意义 韭菜是百姓日常食用的重要绿色蔬菜之一，我国是原产国家，韭菜能够适应恶劣环境，比如寒冷、炎热环境等。在全国的栽培广泛，在历史上已经有上千年的种植史。因此其种植培养的科学性也受到广泛重视，韭菜产量提高和品质的提升的重要举措就是合理施肥，其中氮肥是肥料中重要的一种元素，合理施用对提升现代农业生产的发展起到了不可估量的作用，但过多的施肥量对人类赖以生存的环境以及食品安全造成了严重威胁，因此以韭菜为例研究氮肥的投入和土壤的氮肥状况也显得很有必要。 土壤肥力的保持主要来源于氮素，氮素是反映土壤肥力的重要指标和衡量标准，因为它的组成相对复杂，由许多化合物组成，同时也是人类蛋白质重要的组成元素，因此氮可称作是生命元素。蛋白质的形成和叶绿素的形成主要依靠氮素的增施，氮素能够促进韭菜绿叶的变绿，绿色变深，韭菜叶面积增大，同时促进碳的同化，有利于增加农作物的产量，改善农作物的品质。韭菜生产中氮素是需要量最大的元素之一，氮肥合理科学的增施对韭菜产量和品质均有有益的影响，但是如果氮肥用量不足，就会出现不同程度的质量下降，韭菜的生长受到限制，植株变得矮小，叶色变浅，易早衰；但是氮肥用量也不能过高，植物细胞增长大于正常的细胞，细胞壁相对较薄薄，细胞汁液过多，植株变的柔软，这样一来，韭菜就同意受到机械损伤，病菌侵染情况就会增加，营养生长过旺，另外氮素过多要消耗很多的碳水化合物，影响产品质量。因此，氮肥科学地施用，合理地施用，不但能减少肥料的施用，防止环境的污染，同时也能够使肥料的高效利用，提高产品的产量，改善产品的品质。 氮在植物生命活动具有重要的作用，作物生长所需要的养分来源于土壤，土壤是作物的营养库，为土壤施肥是增加氮素的主要措施，但长期过量施肥可能会导致施肥经济效益下降和加大土壤氮向水土流失从而产生环境生态问题。于此，一方面要加强韭菜园土壤养分的分区管理，设置高氮控制区，另一方面为生态隔离带的设置提供依据，从而进一步提升氮肥利用率、降低成本，从而放大经济效益、降低污染，促进区域协调发展。 本项目选择典型的设施韭菜生产农户，以农户的某一个具体地块为单位进行实地调研和访谈，调查设施韭菜土壤氮肥投入状况和韭菜产量，并到田间实地调查采集土壤样品。基于肥料投入调查和产量调查数据及土壤碱解氮分析结果，综合分析设施韭菜土壤氮素投入特征与土壤碱解氮含量状况，以期为韭菜生产中科学施用氮肥提供科学依据。 2 国内外研究现状 2.1土壤氮素相关研究 土壤氮素矿化是土壤提供植物氮养分的重要过程，刘海林等采用了海南五种不同母质土样，通过测定在室内的恒温（25℃，35℃）好气培养70天试验前后的土壤铵态氮、硝态氮含量，并结合有效积温方程的方法，来模拟土壤氮素矿化与试验时间的关系，从而研究土壤氮素的矿化特征[1]。氮沉降对土壤氮素矿化也有一定的影响，为了对此做出研究，莫治新等以泽普县荒漠河岸土壤为研究对象，采用室内模拟的方法，研究氮沉降对不同含水量土壤氮素矿化的影响[2]。结果表明，在经过氮沉降处理后土壤矿质氮含量高于不添加外源氮素的处理；土壤含水量为20％时，氮沉降处理土壤净矿化速率最大；培养7d时，氮沉降处理土壤净矿化速率最大。在农户日常种植过程中，有些人会选择使用氯化苦熏蒸剂，王前、黄斌等人对此进行了研究。他们选择了农药市场上被广泛选择的氯化苦熏蒸剂，利用室内培养试验，检测其对土壤氮素的转化有何影响[3]。研究结果显示，经过高中低三种浓度的氯化苦熏蒸剂处理后，土壤中的无机氮素含量均显著增加，因此，得出结论，氯化苦熏蒸剂处理后，短期内的确会增加土壤中无机氮素含量，使之出现“肥料效应”。 随着近些年来人类社会的不断发展，人为制造的活性氮数量不断增加，虽然是人类社会生产发展带来的必然影响，也给生态坏境和气候变化带来了巨大的压力。由于土壤的转化过程及土壤转化速率对氮素循环意义重大，所以张金波等人进行了土壤氮转化速率的深入研究，综合叙述了土壤氮转化速率的研究方法，指出了土壤氮转化过程影响土壤氮去向的作用机理，阐述了土壤中氮的转化特点以及植物对于氮素的形态喜好，为深入研究土壤氮转化以及土壤氮肥的管理提供依据[4]。同时，作为生态系统重要的组成成分，森林也在氮素的循环过程中起到不可忽视的作用，为了了解森林生态系统的氮循环，赵婷等人利用随机森林模型分析了全球范围内三十多篇相关文献，来研究决定土壤保氮固氮能力的土壤氮素总转化速率，发现了影响土壤氮素转化速率的关键因素，并为其排序，建立了全球范围内森林土壤氮素转化率的随机模型，为森林土壤氮素相关研究提供了重要方向[5]。 为了研究探讨我国大兴安岭地球主要树种生长季节根际土壤氮素的富集程度和根际与非根际土壤氮素含量的差异性，丁令智、满秀玲等人通过抖落法采集了土壤样品对其全氮、硝态氮、铵态氮含量进行研究[6]。结果表明，取样区域中无机氮以铵态氮为主，占95％以上；根际土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量均显著高于非根际土壤。 1.1.2 氮肥对蔬菜产量和品质的影响 为了研究不同的氮肥施用量与蔬菜体内硝态氮累计量的关系，王朝辉、李生秀等人利用盆栽实验，用实验数据证明了施用氮肥会显著提高蔬菜的生长，然而蔬菜的生长量并不与氮肥施用量同步。氮肥用量过高时，蔬菜的生长被抑制，生长量的增长低于预期值；硝态氮的含量与氮肥施用量呈正比例函数，成正比例关系。试验结果表明，硝态氮的还原作用小于从土壤中的吸收值，从而证明硝态氮会在植物体内产生积累。为了探究施用不同量的氮肥对白菜生长及产量的影响，李月霞等额进行了大田试验。保持磷肥与钾肥的施入量一致，分别施用适宜氮肥用量的0.6，0.8，1.0，1.2倍，精确记录白菜产量，并作出散点图。数据显示，在适宜用量水平以下，产量随氮肥施入量的增加而增加，在适宜用量以上，产量会显著下降。证明过度施肥将有可能造成大白菜减产。盆栽方法的使用同时有学者毕兆东等，其研究不同氮的施肥，以及不同氮肥的施肥比例对韭菜产量及品质的作用，相对具体研究了以下结果方面：不同浓度的硝态氮肥、氨态氮肥（如硝酸钙、尿素、硫酸铵等）以及不同氮肥配比对韭菜产量和品质的影响。结果表明，在三种氮肥少量施用的