《城郊設施菜地土壤碳、磷變化特徵及相互關係》是依託武漢理工大學，由黃敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：城郊設施菜地土壤碳、磷變化特徵及相互關係
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃敏
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來, 我國設施蔬菜產業在豐富城鄉菜籃子、提高農民收入等方面作用重大，而設施菜地土壤所處的特殊環境將對其物質循環產生深刻影響，其行為過程必然不同於自然條件下的土壤。本項目針對當前我國設施菜地土壤有機碳（碳）和磷素均呈富集趨勢的現狀，而二者變化的相互關係與作用機制尚不明確的問題，以城郊設施菜地所形成的生態環境條件為切入點，採用野外實地採樣與室內模擬相結合的方法，研究其土壤碳、磷組分（總有機碳、磷，可溶性有機碳、磷，微生物生物量碳、磷，生物有效磷）的積累分布、轉化遷移等變化特徵，探討影響設施土壤碳、磷轉化的關鍵因素，闡明設施農業中土壤有機碳和磷素的相互作用關係及其機制。該研究結果將豐富和完善農業生態系統中養分循環理論，為設施農業的可持續發展，改善區域環境質量提供科學依據。
結題摘要
本研究以武漢城郊設施菜地土壤為研究對象，系統研究了設施菜地土壤有機碳和磷素的積累、分布和組成等特徵，揭示了設施菜地土壤有機碳和磷素轉化的相互關係，探討了典型條件對設施土壤有機碳和磷素轉化的影響規律及作用大小。原位實地連續採樣分析的結果顯示：武漢設施菜地土壤有機碳和磷素呈輕度富集特點，且有機碳的積累程度不及總磷，其總量及其活性組分含量均隨設施年限的增加總體上呈增加趨勢，但活性有機碳組分占總量比例的變化趨勢以5年的設施年限為轉折點。隨設施年限的延長，土壤胡敏酸與富啡酸比值、腐殖酸碳占總有機碳的比例均降低，而中等活性無機磷和穩定性磷存在活化趨勢。設施土壤有機碳和磷素活性組分的變化受年度季節的影響最大，受蔬菜輪作模式最小。設施土壤有機碳和磷素均有明顯的表聚和垂直下遷現象，且可溶性有機碳和易氧化有機碳等活性炭組分可由耕層向深層（可達100cm）累積，而有效磷的下遷卻止於40-60cm的土層。室內模擬試驗結果顯示，有機碳輸入使設施土壤微生物量磷增加而促進土壤磷素的周轉，使土壤Olsen-P含量降低但維持在作物需求水平上，使CaCl2-P含量降低以控制土壤磷的流失。有機物料可促進土壤Al-P、Fe-P和O-P等無機磷向有機態的活性磷和中穩性磷的轉化，Fe-P是調控設施土壤磷素周轉與流失的重要形態。外源性磷輸入增加了設施土壤可溶性有機碳含量，短期內可抑制土壤微生物量碳的形成，磷酸二氫鈣和鈣鎂磷肥使土壤易氧化有機碳含量降低；外源性磷使土壤富啡酸含量下降，增加了土壤胡敏酸與富啡酸比值，有利於設施土壤有機碳特性的改良。在溫度、水分、土壤pH、外源性磷種類和外源性碳種類這5類因素中，設施土壤活性有機碳組分受碳種類和溫度及其互動作用影響最大，活性磷組分受土壤pH的的影響作用最突出。以上研究結果對於理解設施菜地土壤有機碳和磷的變化規律及其相互關係提供了的科學依據。根據課題任務書的研究計畫，已按時完成全部實驗方案內容。部分研究結果已以論文形式發表在國核心心刊物上，截止目前，已發表論文5篇，其中CSCD 4篇，已錄用待發表1篇。培養研究生6名。
