设施菜地土壤氮素运移及淋溶损失模拟评价*
2021-01-13雷豪杰李贵春丁武汉王洪媛
雷豪杰,李贵春,丁武汉,徐 驰,王洪媛,李 虎**
(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 北京 100081; 2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京 100081)
我国是世界设施菜地生产第一大国。2019年设施菜地面积近4.000×106hm2。按照当前平均增长率1.25%计算,2021年预计将达到4.133×106hm2。为了追求高产量,设施菜地普遍采用“大水大肥”的管理模式,化肥投入量可高达4088 kg(N)·hm−2·a−1[1],而平均氮肥利用率仅为18.6%[2],导致地下水污染而威胁人类健康[3-6]。此外,-N 的表聚现象也导致土壤表层pH 最低,不断积累的-N 最终导致土壤酸化、次生盐渍化,土壤肥力降低[7]。滕艳敏等[8]对不同蔬菜种植模式土壤淋溶水的长期定位试验研究表明,两茬蔬菜总氮淋失量为 137.02~184.93 kg·hm−2,其地下水中-N 含量明显高于粮食作物系统[9]。巨晓棠等[10]对山东寿光集约化蔬菜种植区地下水的监测结果显示,80 多个样品中有29%硝酸盐含量超过欧盟标准(50 mg·L−1),且超标率在3年后增至49%。而另一项对北京菜田浅层地下水的调查结果显示,43 个抽样地超标率达100%,-N平均含量为72.42 mg·L−1[11]。可见,-N 的累积和淋失已成为当前集约农区面临的重大农业和生态环境问题。
1 材料与方法
1.1 试验点概况
试验地位于北京市顺义区大孙各庄镇(116°28′E,40°00′N),属暖温带半湿润大陆性季风气候区,四季分明,年平均气温11.5 ℃,年平均降水量625 mm,年相对湿度50%。供试试验田为普通半拱圆形设施大棚(75 m×7 m)。土壤质地为潮褐土,起始土壤的-N含量为 195.47 mg(N)·kg−1,2.15 mg(N)·kg−1,有机质14.31 g·kg−1,pH 为7.19。大棚棚面为无色透明塑料棚膜,膜上盖有棉被,顶部和低端设有通风口,以控制温室内的温度和湿度。……
