摘要
农业面源污染是导致滇池水体富营养化重要原因之一，而水土流失是农业面源污染的主要来源，也是影响旱地蔬菜生产的重要因素。目前滇池流域农田面源污染研究主要集中在降低水土流失的对策和措施，而对降低滇池流域山地农田面源污染负荷源强以减少地表径流中养分含量、提高农田生产稳定性的研究还未见报道。本研究于2010年6月-2012年5月，以滇池南部晋宁县柴河流域段七村旱地蔬菜农田为研究对象，探明不同轮作及种植方式对旱地蔬菜农田土壤养分、水分、温度、产量以及水肥利用效率的影响，分析轮作及种植方式对旱地蔬菜农田土壤养分累积及面源污染负荷源强产生的作用，为减轻滇池流域山地农田面源污染负荷源强、提高农田生产稳定性提供技术支撑。研究主要结论如下: (1)在作物产量和水分利用效率方面，在同一生育周期内，膜上种植模式下作物的产量和水分利用效率均显著高于膜侧种植，其中以宽畦全膜覆盖种植方式对产量和水分利用率的提高效果最显著，而窄膜膜侧种植会导致蔬菜产量下降，特别是导致西葫芦产量的降低。作物的单位面积总产量和水分利用效率西兰花-西葫芦-小麦轮作均高于西兰花-西葫芦-休闲轮作，但差异不显著。四种处理中以宽膜膜上种植+西兰花-西葫芦-小麦处理的农田产量和水分利用效率最高。在养分利用率方面，膜上种植方式对氮素和磷素的利用效率高于膜侧种植;与传统的西兰花-西葫芦-休闲轮作相比较，西兰花-西葫芦-小麦轮作方式对氮素和磷素的利用率有所提高;与其它3种处理方式相比，膜上种植+西兰花-西葫芦-小麦处理对提高养分利用率的效果最显著。 (2)在作物养分累积方面，第一个生育周期，窄膜膜上种植生物产量、经济产量养分氮累积量分别比窄膜膜侧种植高9.63％和10.35％;第二个生育周期，宽畦全膜膜膜上种植生物产量、经济产量氮素累积量分别比窄膜膜侧种植高53.23％和141.9％，养分磷累积量分别比窄膜膜侧种植高43.67％和146.15％，均达显著水平。在两个年份全生育期内，西兰花-西葫芦-小麦轮作方式的生物、经济产量养分累积量虽均高于西兰花-西葫芦-休闲轮作方式，但差异不显著。4种处理中，宽膜膜上种植+西兰花-西葫芦-小麦处理能显著提高作物养分累积量。在土壤养分累积方面，在经历了2个生育周期后，膜侧种植方式下耕层0-10cm土壤中的全氮、全磷含量相对于膜上种植呈现上升趋势;与西兰花-西葫芦-休闲轮作相比，西兰花-西葫芦-小麦轮作可以降低耕层土壤全氮含量。不同种植方式和轮作方式对土壤剖面0-100cm全氮、全磷含量变化的影响不显著。 (3)在农田土壤贮水量方面，第一个生育周期雨季时膜侧种植方式下0-60cm土壤贮水量显著高于膜上种植方式(P=0.014＜0.05)，旱季时膜侧种植0-60cm土壤平均贮水量比膜上种植的高7.21％，但差异不显著。在第二个生育期内，无论旱雨季宽膜膜上种植小区0-60cm土壤贮水量虽均高于窄膜膜侧种植小区，但差异不显著。在整个观测期内膜上种植和膜侧种植方式60-180cm的土壤贮水量之间无显著差异（P=0.91）。与西兰花-西葫芦-休闲轮作相比，西兰花-西葫芦-小麦轮作对0-60cm土层贮水量有所提高，而对60-180cm土层土壤贮水量的影响不大。这表明在传统的2茬蔬菜作物轮作种植后，土壤贮水量仍能维持大春作物的生长，且第3茬大春作物的种植不会导致土壤贮水量的降低，因此也不会影响下一年蔬菜作物的种植。在土壤水分的垂直动态变化方面，在两种种植方式和两种轮作方式下0-60cm土壤含水量变化范围在13.08％-22.17％之间，60-180cm土层相对稳定。 (4)在农田土壤温度方面，经过两个试验年份温度的测定分析，发现试验地土壤0-180cm各土层温度雨季时极显著高于旱季(p＜0.01)，这说明该地区土壤的恒温层深于180cm;膜上种植方式下种植行表层0-20cm土壤温度略高于膜侧种植方式，这说明膜上种植方式下地膜保护对表层土壤起到保温作用，可以降低该地区旱地农田种植中倒春寒对蔬菜的伤害。
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