稻草还田对小麦产量、地表径流NPK流失量及土壤肥力的影响

在大田试验条件下,以小麦品种扬麦16为供试材料,设置常规处理(A)、稻草还田(B)、稻草还田减肥(C)、肥料运筹(D)和少免耕(E)5个处理组合。研究不同处理对小麦产量、农田地表径流NPK流失量及土壤肥力的影响。结果表明:(1)稻草还田使小麦产量比常规处理下降2.6%;(2)麦季农田总地表径流水量为2.06×106kg/hm2;(3)稻草还田能够明显降低农田地表径流水体NPK流失量,不同处理地表径流总N和K的流失量由高到低均依次为少免耕、常规处理、肥料运筹、稻草还田和稻草还田减肥,不同处理地表径流总P流失量由高到低依次为肥料运筹、少免耕、常规处理、稻草还田和稻草还田减肥;(4)稻草还田能够增加农田土壤速效养分含量,特别小麦抽穗期和成熟期稻草还田处理土壤速效NP含量均显著大于常规处理;(5)稻草还田使小麦产量略有下降,使农田地表径流水体NPK流失量明显降低,能够显著提高农田土壤速效NP含量。     

施肥对浙北平原桑园地表径流中氮磷流失的影响

为了研究浙北平原区桑园氮磷径流流失负荷与肥料流失系数,开展了典型桑园原位定位试验,设置了常规施肥区和不施肥区对照处理,通过一个施肥周期(2年)内的径流氮磷流失量监测分析,研究了桑园氮磷养分的径流流失负荷与肥料氮磷流失率。结果表明,桑园年平均降雨径流系数约为0.253,一次施肥周期内常规施肥区TN和TP累积流失总负荷达到36.13 kg·hm~(-2)和3.49kg·hm~(-2),其中由施肥引起的N、P养分径流流失量分别达到6.415 kg·hm~(-2)和1.090 kg·hm~(-2),肥料N、P径流流失系数分别为0.744%和3.047%。常规施肥区径流氮流失以可溶态为主,其中NO_3-N和NH_4-N分别占比约38.3%和14.4%;而常规施肥区径流液磷的流失以颗粒态为主,占比约为68.9%。施肥后前期的肥料氮磷养分流失较为严重,且磷流失风险比氮更大,施肥周期内桑园由降雨地表径流引起的氮、磷养分累计流失量与产流次数呈幂函数增加(R~20.95)。     

生态沟渠对小流域农田排水中氮磷的拦截效果研究

农田养分大量流失已成为农业面源污染的主要来源之一,研究自然降雨排水条件下生态沟渠对稻作区小流域农田排水中氮(N)、磷(P)的拦截效应具有重要意义。以流入湘北津市市毛里湖区的生态沟渠为研究对象,连续2年系统研究多级植物组合截留后N、P的沿程变化规律及拦截效率。结果表明:生态沟渠对稻作区小流域农田排水中TN、NH_4~+-N、NO_3~--N和TP均有一定的拦截净化作用。2016年和2017年生态沟渠对农田排水中TN平均拦截率分别为58.49%、47.61%,对NH_4~+-N平均拦截率分别为77.29%、69.72%,对NO_3~--N平均拦截率分别为58.77%、47.79%,对TP平均拦截率分别为67.07%、54.47%。总体认为,生态沟渠能有效拦截农田排水中N、P,减轻周围环境受纳水体的污染负荷。     

稻麦两熟农田茬口衔接期养分径流流失特征

采用田间小区定位试验研究自然降雨条件下稻麦两熟农田"稻季-麦季-稻季"茬口衔接期养分径流流失规律。结果表明:麦季常规施肥条件下麦稻茬口衔接期径流水量达77.59m3/hm2,径流侵蚀泥沙量达48.30kg/hm2,麦季少免耕处理较常规施肥处理增加径流水量达41.41%;径流水氮磷浓度分别达2.22,0.46mg/L,径流侵蚀泥沙氮磷浓度分别达1.15,1.65g/kg;麦稻茬口衔接期氮素径流流失量达227.84g/hm2,以径流水流失为主,占氮素总径流流失量的75%以上;磷素径流流失量达115.57g/hm2,以径流侵蚀泥沙流失为主,占磷素径流流失总量59%以上;麦季秸秆还田、秸秆还田减肥处理减少麦稻茬口衔接期氮素和磷素径流流失量分别达6.04%～9.74%和5.73%～11.54%,而麦季少免耕处理则增加21.75%和13.42%。     

林草复合系统削减滇池流域农业面源污染研究

2013年6—9月在试验地进行了自然降雨条件下的田间试验,目的是分析滇池流域面山垦殖区3种种植模式下的径流、泥沙流失量和养分流失情况。试验结果显示:黑麦草+苜蓿+桃树的林草间作模式地表径流流失量为0.74m L/m2,TN、TP和SS流失量分别为1.83、0.17、3.37 mg/m2;黑麦草+苜蓿的牧草单作模式地表径流流失量为0.84m L/m2,TN、TP和SS流失量分别为2.51、0.25、4.21 mg/m2;桃树单作地表径流流失量为0.92 m L/m2,TN、TP和SS流失量分别为2.69、0.26、4.10 mg/m2。结果表明黑麦草+苜蓿+桃树的林草间作种植模式削减农田地表径流和径流污染的效果较好。     

滇池流域农田土壤氮磷流失影响因素探析

对滇池流域沿湖15个乡镇农田地表径流N、P流失状况及其影响因素研究结果表明,该区农田地表径流N、P污染负荷很高,年均流失量差异较大,总N为5 .0 7～113.16kg/ hm2 ,总P为0 .15～10 .14kg/ hm2 。高强度施用化肥是造成农田径流N、P流失量大的主要原因,同时也与土地利用和水肥管理方式及种植制度有关;不同坡度农田径流N、P输出量不同,6°～12°坡度N、P流失急剧增大,12°坡度以后流失量增加减缓;1次降雨或作物生长周期内径流N、P流失速率均表现出随时间参数递减的趋势;不同施肥处理N、P流失量存在一定差异,其中尿素与普钙配施可减少N、P流失,并获得较高白菜产量     

巢湖流域麦稻轮作农田径流氮磷流失研究

采用田间径流池法,在巢湖流域麦稻轮作种植条件下,研究农田地表径流氮磷流失的特征。研究结果表明:麦稻轮作农田径流总氮流失量为45.27～101.38kg/hm2,总磷流失量为0.302～0.612kg/hm2。总氮的66%以上是在麦季流失的,总磷的89%以上是在稻季流失的。常规施肥条件下麦稻轮作农田氮肥流失率在6%左右,磷肥流失率在0.45%左右。水稻和小麦氮肥减施30%和磷肥减施50%能够减少氮磷的径流流失量,分别减少总氮径流流失量2.83kg/hm2,减少4.1%左右,减少总磷径流流失量0.055kg/hm2,减少10.7%以上。氮肥减施30%对第一年的作物产量没有造成较大减产,可以实现减量不减产的目标。     

基于GIS的福建农田氮磷地表径流流失与污染风险评估

为了掌握福建省农田氮磷地表径流流失特征,以福建省的9个地级市为研究边界,通过对其辖区1985—2016年间农田氮、磷化肥施用量的调查,计算农田化肥氮磷的地表径流流失量,并在耦合农田化肥地表径流流失量、降雨和河网密度3个因素的基础上,分析福建省各地级行政区域农田化肥氮磷的污染风险等级,应用地理信息系统(GIS)分析其氮、磷污染的空间分布。结果表明:32年间福建省化肥施用量由4.911×105 t增加到1.239×106t,年均增长3.03%;漳州市氮肥和磷肥的施用强度最大,分别达880.40 kg×hm~(-2)和429.21 kg×hm~(-2);氮磷地表流失量较高的区域主要集中在漳州市,其氮、磷地表流失强度分别达8.71kg×hm~(-2)和1.99kg×hm~(-2)。从氮、磷污染风险等级看,南平市氮、磷肥的流失风险值均最高,分别达63.19%和63.37%,属于高氮磷污染风险区域;厦门市氮、磷肥的流失风险值均最低,分别为0.53%和0.53%,属于低污染风险区域;其他市处于两者之间。可见,漳州市农业发展中应注重氮、磷肥的减量化;南平市则注重对农田氮、磷地表径流流失的风险防范;全省应加大力度发展生态农业,以助力福建省生态文明先行示范区、生态文明试验区的建设。     

农业面源污染的生态修复

以苏州市吴中区东吴村生态渠塘氮磷拦截工程建设为研究对象,通过生态渠5 000 m2、生态塘10 000 m2、池塘清淤5 720 m3和渠塘护坡31 000 m2等工程建设,计算工程涵盖农田,径流所产生的N、P排放负荷。结果表明,193.4hm2农田TN、TP年径流排放净负荷分别为14 807.99 kg和557.05 kg,生态渠径流年截留负荷TN为7 107.84 kg,TP为295.24 kg;生态塘年减少径流排放负荷TN为7 700.15 kg,TP为261.81 kg,出水浓度TN为6.32≤15,TP为0.24≤0.5,均达到一级A排放标准。     

麦秸还田对水稻产量及地表径流NPK流失的影响

在大田试验条件下,以水稻品种运2645为供试材料,设置常规处理（A）、麦秸还田（B）、麦秸还田减肥（C）、肥料运筹（D）和旋耕（E）5个处理组合,研究不同处理对水稻产量及农田地表径流NPK流失的影响。结果表明：（1）麦秸还田使水稻产量比常规处理增加3.0%左右;（2）试验年度稻季农田总地表径流水量为4.3×103m3·hm-2;（3）麦秸还田减肥和麦秸还田处理比其处理明显降低农田地表径流水体NPK流失量,不同处理地表径流总N流失量由低到高依次为麦秸还田减肥、麦秸还田、常规处理、肥料运筹和旋耕,不同处理地表径流总P和K的流失量由低到高依次为麦秸还田减肥、麦秸还田、肥料运筹、常规处理和旋耕;（4）麦秸还田能够降低稻田地表径流NPK的流失率,但麦秸还田减肥处理由于流失量减小幅度远低于肥料施用量的减小幅度,其NPK流失率均表现为最高;（5）麦秸还田使水稻产量略有增加,使稻田地表径流水体NPK流失量和流失率均明显降低。     

施肥对农田氮磷污染物径流输出的影响研究

施肥不当是造成农田地表径流 N、P 污染的主要原因。本文采用实地调查与模拟实验相结合的方法,研究了不同肥料品种、不同施肥强度、不同施肥时间与方式对土壤地表径流 N、P 流失的影响。结果表明,农田径流 N、P 的流失量与肥料投入水平有一定的正相关性,施肥后土壤地表径流中总 P 浓度比未施肥前成倍增加。不同肥料品种以硝酸铵最易增加径流中 N 的含量;通过经济与环境协调分析,相对于其他处理而言,一定量的尿素与普钙配合施用可减少 N、P 流失,同时获得较高的白菜产量;就施肥方式而言,深施或穴施比表施可显著降低径流中 N、P 的流失量。     

太湖源地区雷竹林氮磷径流输出与拦截控制

农业面源污染是导致水体富营养化的重要原因之一,雷竹生产是临安市的支柱产业之一,而雷竹覆盖技术下的高施肥量容易导致水体污染负荷过高,因此,控制雷竹林氮磷流失极为重要。通过田间原位设置4种不同的生态拦截方法,观测春夏季雷竹林土壤氮磷径流输出,探讨了不同拦截方式对径流中不同形态氮磷的拦截效果。结果表明,4种不同拦截小区中,颗粒物运载的氮是径流损失的主要氮形态,施肥量和雨强是影响氮磷流失量的主要因素。以原生雷竹林作为拦截带的小区氮磷径流损失量最高,分别达到1 006.2和387.6 g/hm2;通过比较,黑麦草对氮磷径流损失通量拦截效果要优于其它拦截带,其氮磷损失通量分别为777.1和228.9 g/hm2;黑麦草+竹炭拦截小区的氮磷流失量分别为827.7和242.1 g/hm2;竹林+竹炭拦截的径流损失量分别为1 098.6和366.5 g/hm2,竹炭对竹林的氮磷拦截效果不佳。雷竹林地氮磷径流损失风险不大,其中氮的流失量要远高于磷。4种不同拦截小区中,生态拦截草带对控制雷竹林地土壤氮磷的径流迁移效果最佳。     

长江三角洲地区竹林经营中的氮磷流失负荷概算

通过分析长江三角洲地区竹林集约经营面积、竹林施肥情况及氮(N)、磷(P)流失率,对该区竹林经营中因施肥产生的N、P流失量进行了概算.结果表明,长江三角洲地区竹林中每年N、P流失量分别为3795～6067t、828～1104t.其中,浙江省竹林地的N、P流失量分别为3573～5713 t、779～1039 t,均占总流失量的94%.从单位面积上的流失量来看,浙江省竹林地N流失负荷(9.8～15.6kg/hm2)显著低于该省农田N流失负荷(57.4 kg,hm2),而P流失负荷(2.1～2.8 kg/hm2)稍高于农田(1.7 kg/hm2) .在部分高度集约经营地区,竹林地每年的N、P流失更高.这些竹林地主要位于水源上游或河湖两岸,流失的N、P进入水体后,将对水体造成污染,降低水质,加速下游水体的富营养化.     

不同施肥处理对白菜的物质积累与养分吸收的影响

研究了在洞庭湖平原的冲积性菜园土条件下,不同施肥结构对白菜生育期间的物质积累与白菜对N,P,K养分的吸收规律以及土壤有效N,P,K养分的动态变化.结果表明,不同处理白菜的产量相差较大,各施肥处理比不施肥对照平均增产达33.1%,但各施肥处理之间产量差异不显著.白菜对N,P,K养分的吸收都是在移栽30 d以后的生长中、后期,与其地上部生物产量的积累规律一致.专用肥处理和有机无机肥配施处理明显促进白菜对N,P,K养分的吸收.从而提高白菜对肥料养分的利用率.当地习惯施肥处理的N,P施用量明显过大,浪费肥料,也对当地水体及环境造成污染.其施K量明显低于白菜一季的总吸钾量,既影响白菜产量和品质,也造成土壤K素的耗竭.根据不施肥对照和4个平衡施肥处理白菜地上部分的养分吸收总量结果,以白菜对肥料N,P,K的当季利用率分别为40%,25%和60%计算,供试土壤条件下白菜一季所需N,P_2O_3,K_2O的施用量分别为195.25 kg/hm~2,145.60 kg/hm~2,228.53 kg/hm~2.其N:P_2O_5: K_2O值为1:0.75-1.17.     

稻秸还田对稻麦两熟农田麦季养分径流流失的影响

采用田间小区定位试验研究自然降雨条件下稻秸全量还田对稻麦两熟农田麦季养分径流流失特征的影响。结果表明：麦季径流水量可达2 185.05 m^3/hm^2,秸秆还田（T1）处理可降低径流水量4.43%（p〉0.05）;常规施肥（T0）条件下,每1 hm2麦田径流流失全N（TN）和全P（TP）总量分别为30.90,3.00 kg,流失率分别达13.73%和3.34%;较T0处理而言,T1、T2（秸秆还田减肥）处理不仅减少TN和TP流失量分别达15.95%,33.50%和13.98%,15.71%（p〈0.05）,也能降低TN流失率分别达15.95%,16.87%（p〈0.05）。同时,T1处理能够显著降低TP流失率达13.98%（p〈0.05）。     

太湖流域典型蔬菜地地表径流氮磷流失

以太湖流域典型蔬菜地为研究对象,采用田间径流池法进行田间小区试验,研究不同施肥模式下蔬菜地地表径流氮磷流失特征。结果表明：地表径流总氮流失量为45.76～60.45 kg/hm^2,总磷流失量为2.67～3.95 kg/hm^2。与常规施肥相比,优化施肥可使地表径流氮磷流失量分别减少2.48,0.31 kg/hm^2;而增氮施肥和增磷施肥处理的地表径流总氮流失量分别增加了7.76%,3.83%,总磷流失量增加2.84%,9.55%。总氮、总磷流失量与径流量呈显著线性相关,且总磷流失量与径流量的相关性更强（R2=0.913）。应加强汛期时段的田间管理和对磷的监控,减少磷流失量。有机肥与化肥以1：1配施,可有效降低菜地氮磷排放,提高蔬菜产量和氮肥利用率分别为25%,23%。     

水肥管理措施对水稻产量、养分吸收及稻田氮磷流失的影响

在天然降雨条件下,采用田间径流小区实地监测的方法,通过3年6茬水稻的试验,研究6种不同水肥管理措施(不施肥+常规灌溉、常规施肥+常规灌溉、优化施肥+常规灌溉、增量施氮+常规灌溉、增量施磷+常规灌溉、优化施肥+节水灌溉)对水稻产量、养分吸收及稻田氮磷流失的影响.结果表明:6种处理下的水稻干物质年产量为11 629～19 709 kg/hm2,氮、磷、钾年吸收量分别为90～174 kg/hm2,36～62kg/hm2,151～288 kg/hm2,地表径流总氮和总磷年流失量分别为14.0～42.9 kg/hm2和0.244～0.559kg/hm2;其中,增量施氮+常规灌溉处理的水稻产量,氮、钾养分吸收量及径流水总氮流失量相对最高;而“优化施肥+节水灌溉”处理的水稻产量、养分吸收量与“常规施肥+常规灌溉”处理相当,但可明显降低稻田地表径流的氮、磷流失量,同时每年可节省(比常规灌溉处理)灌溉水量900.5 m3/hm2,并能取得较好的经济效益和环境效益.     

广州郊区菜地氮磷养分径流流失特征初步研究

通过对广州市白云区某菜地在天然降雨条件下氮磷养分随地表径流输出的定位动态研究,结果表明:径流量与氮、磷流失量呈显著线性相关。菜地径流流失的氮素以硝态氮为主,雨季期间(4月—7月)其他形态N流失量占总N流失量的比例上升,铵态氮含量一直很低;整个试验期间,TN与NO3--N呈极显著正相关;磷素径流迁移以颗粒态为主。与未施肥对照组相比,菜地常规施肥显著增加N径流流失量,对P未造成显著影响;因而菜地常规施肥对径流水体N富营养化具有较高风险。     

河北平原冬小麦、夏玉米农田基础产量和地力贡献率分析

为了解河北平原冬小麦、夏玉米农田基础产量状况,提高养分管理水平,对2011~2014年在河北省开展的894组小麦和952组玉米配方施肥农户示范数据进行了分析,评价了河北省冬小麦、夏玉米农田施肥量、基础产量、施肥产量、养分效率和地力贡献率。结果发现,河北冬小麦、夏玉米平均施氮(N)量分别为242和234 kg/hm~2,施磷(P2O5)量分别为65和59 kg/hm~2,施钾(K2O)量分别为45和61 kg/hm~2;冬小麦、夏玉米平均农田基础产量分别为4 509和5 979 kg/hm~2,农民习惯施肥平均产量分别为6 390和7 905 kg/hm~2;氮肥偏生产力分别平均为25.3和39.9 kg/kg,磷肥偏生产力平均为47.3和115.2 kg/kg,钾肥偏生产力平均为102.9和136.0 kg/kg。河北平原冬小麦、夏玉米的农田基础产量贡献率平均为70.6%和71.6%,农田地力贡献率随着基础产量水平的提高呈显著提高趋势,基础产量与施肥产量呈极显著线性相关关系。提高基础产量水平是保证河北省冬小麦、夏玉米高产的关键。     

水肥综合管理对减少滇池北岸韭菜地氮磷流失的研究

农田氮、磷随地表径流向水体迁移,不仅造成化肥利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。针对滇池流域规模化韭菜生产施肥量大,农业面源污染严重等问题,采用田间试验,结合自然降雨与人工模拟降雨,研究了不同施肥及田间沟渠利用方式下农田氮、磷的流失风险。结果表明,相对于化肥表施,合理的有机-无机肥料配合施用以及化肥深施,可分别降低地表径流中总氮和总磷平均浓度53％和39％。施肥后1周为氮、磷流失的高风险期,随后其风险随时间延长而降低;通过小区问沟渠的改造,提高排水溢流口高度,控制径流在沟渠内滞留时间以及采用农田养分循环利用的回灌技术,可减少农田向环境水体输出总径流量的76％以上,并同时提高了肥料利用率。