填闲种植对棚室菜田累积氮素消减及黄瓜生长的影响

• 作者: 任翠莲 吉艳芝 巨晓棠 张丽娟 彭亚静 王琳 郝晓然
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 填闲作物 NO3--N累积 黄瓜 产量
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料?节水灌溉?农业生态环境
• 页码范围: 1774-1784
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.09.11

摘要

【目的】在中国集约化蔬菜种植区，传统的高水肥投入导致土壤氮素大量累积，致使氮素淋洗到土壤深层或进入地下水，造成地下水硝酸盐污染。种植填闲作物可控制和减少土壤深层硝态氮的累积，因此，本研究探讨不同填闲作物种类对消减土壤剖面累积硝态氮及下季作物生长的影响，筛选出适宜的填闲作物种类。【方法】以华北平原传统棚室黄瓜菜田为对象，在蔬菜休闲期通过种植深根型填闲作物，利用其根系发达、生长迅速、吸氮量大的特点，促使土层中硝态氮大量消耗，以消减土壤剖面根层NO3--N累积和降低土壤剖面NO3--N淋失。以此为目标，设置甜玉米、苋菜、甜高粱及休闲田间小区试验，采集测定土壤、植株及根系样品，分析不同填闲作物的消减效果。【结果】在这3种填闲作物中，甜玉米的生物量和吸氮量最大，整体根长密度大于其它填闲种类。从对土壤剖面NO3--N的消减能力来说，甜玉米的消减能力最高。2008、2009及2010年，甜玉米对0—200 cm土层土壤NO3--N的消减量分别为153.8、605.7和56.3 kg·hm-2。3年休闲期后，第一季前茬休闲处理的黄瓜产量、生物量及吸氮量均最高，在产量、吸氮量上与其他处理差异显著；第二季、第三季，前茬休闲的产量、生物量和吸氮量与其他处理差异不显著；填闲作物的种植并没有对黄瓜产量造成影响，并且黄瓜收获后土壤NO3--N含量明显降低。氮素表观平衡中0—200 cm土层，甜玉米-黄瓜的氮素亏缺量较大，说明甜玉米能显著降低土壤NO3--N的残留。种植填闲作物能够达到经济效益和生态效益的双赢，甜玉米、苋菜与甜高粱可分别为农民带来39467、497和16522元/hm2的净收入。【结论】棚室菜田夏季种植填闲作物不仅可以消减土壤剖面根层NO3--N累积，而且对下茬黄瓜产量未造成显著影响，黄瓜收获后土壤NO3--N含量也会明显降低；在设施蔬菜轮作体系中引入填闲作物具有可行性，甜玉米为较佳的填闲作物。