堆肥的养分淋溶特征及其在草坪上的应用研究

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堆肥是指利用废弃物中的有机物经生物化学转换,在控制条件下将废弃物中有机质分解、腐熟,使有机物转换成稳定的似腐殖质土的方法。堆肥有改良土壤,成本低廉、养分全且肥效长等诸多优点,历来在施肥中都受到重视。但是施用堆肥不同于施用化学肥料,随外界条件的不同也会对土壤环境产生不同影响,特别是对土壤及地下水的污染问题。本文通过土柱模拟淋洗和田间小区试验的方法,对堆肥养分在土壤中的淋洗特征、土壤质量及对草坪生长的影响进行研究,以便为堆肥的合理施用提供科学依据,研究结果表明:(1)不同动物粪便堆肥处理都对高羊茅的生长具有明显的促进作用,随着施肥量的增加,高羊茅的株高和生物量都显著提高,供试施肥量下,30-60t/hm~2处理的株高和干物重比对照的多12.0%-29.8%和121%-132%,相当于90t/hm~2处理的72.2%-87.4%和87.3%-91.5%。(2)随着施肥量的增加,土壤水中的总氮含量呈升高的趋势,从时间变化来看,各处理的平均氮淋失量呈逐月下降趋势,施用堆肥后前2个月氮的淋失量变化不显著,第3到第4月间氮淋失量显著下降,第5个月比第4个月的氮淋失量下降,但不显著;除前2个月外,土层20cm处溶液的全氮含量均比40cm处高。试验结果表明,采用合理的堆肥施用量,不仅是促进高羊茅生长的措施之一,对减少土壤中氮的淋失,从养分流失及从水环境角度探析农田氮素流失都具有重要意义。(3)氮、磷、钾的土柱淋出量都与堆肥用量呈正相关关系,总氮主要从土壤上层淋出,随着施肥量增加至90 t/hm~2,渗漏液总氮浓度最高达到300mg/l,可能对地下水造成污染;总磷主要聚集在土壤的表层,最高达到8.5mg/l,磷向下迁移较为缓慢,随淋溶次数的变化不显著。土柱上部渗漏液中钾的含量远大于底部,各施肥量处理都在前三次淋溶中随淋溶次数的增加而有一定程度减小,随后趋于稳定。(4)随着堆肥施用量的增加,土壤上层氮、磷含量显著增加,而中下层氮、磷变化不明显,说明淋溶过程对氮磷在土壤中下层的积累没有显著的促进作用。随着施肥量的增加,上层土壤中有效铜有一定减小,中下层土壤中的有效铜比上层略高,可能是由于有机质中含螯合功能基对铜的螯合作用;随着堆肥施用量的增加,上层土壤有效锌的含量有显著提高,当施肥量高于40t/hm~2时中层土壤有效锌的含量也有一定增加,表明施用堆肥可提高土壤中的交换态锌含量;0-20cm土层有效铁呈升高趋势,从11.2 mg/kg上升到14.7mg/kg,20cm以下土层有效铁变化趋势不明显,均在11.1-12.1mg/kg之间,说明施用堆肥能提高上层土壤有效铁含量;有效锰变化不显著。综上结果可见,施用堆肥能使氮、磷等营养元素在土壤表层大量积聚,提高土壤肥力,促进高羊茅的生长,还能使土壤中有效铜、锌等微量元素发生形态上的变化,但是堆肥的施用同时会伴随大量的氮、钾等营养元素流失,磷在土壤中的大量积聚,对土壤及地下水环境造成威胁。
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