种植和施肥方式对云南坡耕地氮素流失的影响*

 通过野外坡度为146°的径流小区进行实地观测,研究种植和施肥方式对云南坡耕地氮素流失的影响。结果表明,在等高种植+平衡施肥+等高植物篱条带组合农艺措施条件下,玉米吸收氮素达到流失总量的9942%,土壤侵蚀流失氮为流失总量的048%,径流流失氮为流失总量的010%;顺坡种植+农民习惯施肥玉米吸收氮为流失总量的7936%,而土壤侵蚀流失氮占到流失总量的2022%,径流流失氮占流失总量的042%。等高种植比顺坡种植增加玉米吸收氮786%,减少土壤侵蚀流失氮7430%,减少径流流失氮2931%。等高种植+平衡施肥条件下,等高植物篱条带减少玉米吸收氮332%,减少土壤侵蚀流失氮8661%,减少径流流失氮达5610%;顺坡种植+习惯施肥条件下,等高植物篱条带减少玉米吸收氮448%,减少土壤侵蚀流失氮9651%,减少径流流失氮6094%。平衡施肥比习惯施肥增加玉米吸收氮4128%,减少土壤侵蚀流失氮1938%;减少径流流失氮938%。     

不同农艺措施组合对云南红壤坡耕地氮素平衡和流失的影响

通过对野外坡度为26.05%的径流小区实地观测,研究种植方式、施肥方式和等高植物篱条带3种农艺措施不同组合对云南红壤坡耕地氮素投入、带走平衡的影响.结果表明,在等高种植+平衡施肥+等高植物篱条带组合农艺措施条件下,收获玉米带走的氮为177.24 kg·hm-2,占水土流失和收获玉米带走氮总量的99.42%,水土流失带走1.03 kg·hm-2的氮,占水土流失和收获玉米带走氮总量的0.58%;顺坡种植+农民习惯施肥收获玉米带走的氮仅为120.31 kg·hm-2,占水土流失和收获玉米带走氮总量的79.36%,而水土流失带走31.29 kg·hm-2的氮,占带走氮总量的20.64%.等高种植比顺坡种植增加收获玉米带走氮素13.36 kg·hm-2,减少水土流失带走氮素18.53 kg·hm-2;等高种植和平衡施肥条件下,等高植物篱条带因占用少量土地而减少收获玉米带走氮素6.09 ks·hm-2,减少水土流失带走氮素5.73 kg·hm-2;顺坡种植和习惯施肥条件下,等高植物篱条带减少收获玉米带走氮素5.39 kg·hm-2,减少水土流失带走氮素29.97 kg·hm-2;平衡施肥比习惯施肥增加收获玉米带走氮素49.66 kg·hm-2,减少水土流失带走氮素6.00 kg·hm-2.云南红壤坡耕地氮素的平衡主要与氮肥、钾肥施用量和玉米籽粒、秸秆产量有密切关系,施氮量高,氮素投入高于带走;平衡施肥玉米籽粒、秸秆产量高,氮带走总量较多,氮素带走略高于投入;习惯施肥玉米籽粒、秸秆产量低,氮素投入高,带走较少.     

不同农艺措施对云南红壤坡耕地钾素平衡和流失的影响

通过野外径流小区的实地观测,研究种植方式、施肥方式和等高植物篱条带3种农艺措施对云南红壤坡耕地土壤钾素平衡和流失的影响.结果表明,在等高种植+平衡施肥+等高植物篱条带组合农艺措施条件下,收获玉米带走钾192.41 kg/hm2,水土流失带走钾15.56 kg/hm2;顺坡种植+农民习惯施肥收获玉米带走钾126.08 kg/hm2,水土流失带走钾538.06 kg/hm2.等高种植增加收获玉米带走钾素12.70 kg/hm2,减少水土流失带走钾素356.82 kg/hm2;平衡施肥增加收获玉米带走钾素61.59 kg/hm2,减少水土流失带走钾素47.97 kg/hm2;等高种植和平衡施肥条件下,等高植物篱条带减少水土流失带走钾素117.71 kg/hm2;顺坡种植和习惯施肥条件下,等高植物篱条带减少水土流失带走钾素518.14 kg/hm2.     

不同管理措施对黄壤坡耕地径流氮输出的控制效果

以黔中黄壤坡耕地氮磷流失长期定位监测基地为平台,于2008—2012年连续5 a进行观测,研究玉米-油菜种植模式下,6种管理措施对黄壤坡耕地地表径流、径流氮输出的控制效果。结果表明:黄壤坡耕地产流系数为15.1%~20.1%,平均18.1%;氮肥流失系数为0.81%~1.34%,平均0.99%;径流氮输出以颗粒态氮所占TN比例46.9%最高,可溶性总氮流失以硝态氮为主,占TN流失的31.1%。优化施肥+横坡垄作+秸秆覆盖+等高植物篱的耕作管理措施截流效果、氮输出控制效果最佳,产流量较CK减少25%;氮肥流失系数最小,为0.81%;TN平均输出总量最小,为4.63kg·hm-2。顺坡常规耕作条件下,优化施肥与常规施肥径流量相当,TN输出量减少23.2%;优化施肥条件下,横坡垄作较顺坡常规耕作径流量减少6.7%,TN输出量减少7.3%;优化施肥+横坡垄作条件下,秸秆覆盖较无秸秆覆盖径流量减少4.8%,TN输出量减少3.4%;秸秆覆盖+等高植物篱较秸秆覆盖径流量减少11.6%,TN输出量减少6.8%。横坡垄作、优化施肥、秸秆覆盖、等高植物篱是控制黄壤坡耕地地表径流、径流中氮输出的有效措施。     

坡地生物篱和缓坡地等高种植的水土保持效应

实施了《贵州省坡地生物篱和缓坡地等高种植技术集成》试验研究。结果表明:利用生物栅篱植物护埂,形成挡土的栅篱植物带,在生物栅篱的拦截阻挡和栅篱植物根系固结土壤的作用下,极大减缓地表径流,减小水流携带泥沙的能力,减少水土和养分流失。在生物篱梯化护埂的基础上,配套横坡垄作由于垄面有一定的高度,起到拦截阻挡泥沙和水分的流动,有效减少减缓地表径流和水流携带泥沙的能力,从而减少水土和养分流失。在8°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流77.7%～82.8%,减少水土流失68.9%～86.2%,减少N、P2O5、K2O养分流失93.82%～93.74%,减少土壤有机质流失72.26%～80.67%。在15°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流72.7%～78.6%,减少水土流失76.6%～85.1%,减少N、P2O5、K2O养分流失90.05%～96.01%,减少土壤有机质流失95.03%～97.28%。     

坡地不同水保措施下的平衡施肥效应研究初报

研究结果表明采用经济植物篱横坡种植,与传统的农民习惯种植方式相比,可减少土壤流失53.6%～65.63%,减少径流量40.37%～43.77%,配合平衡施肥及合理密植,可提高坡耕地玉米产量31.9%～35.21%.     

不同施肥与耕作对紫色土坡耕地土壤侵蚀及氮素流失的影响

【目的】研究重庆紫色土坡耕地“冬小麦-夏玉米”种植模式在不同施肥制度和耕作模式下由降雨而引发的水土流失特征及氮素流失规律,可为该区农业生产及生态环境保护提供科学依据。【方法】设置4种施肥制度（顺坡耕作对照、顺坡耕作农家肥和化肥配合施用、顺坡耕作单施化肥、顺坡耕作单施化肥增量）和2种耕作模式（顺坡耕作单施化肥、横坡垄作单施化肥）,采用野外径流小区长期（2008—2012）定位监测,研究施肥与耕作对坡面土壤侵蚀及氮素流失的影响。【结果】不同施肥制度和不同耕作模式间产流量、产沙量、氮素流失量差异均显著,不施肥处理产流量、产沙量及氮素流失量均最大,施肥、横坡垄作均能有效降低坡面产流产沙及氮素流失量。与相同施肥水平的顺坡耕作相比,横坡耕作分别减少产流量、产沙量、全氮流失量25.9%、20.5%和33.4%,与相同耕作方式的对照相比,农家肥和化肥配合施用可分别减少产流量、产沙量和全氮流失量35.7%、40.5%和41.2%。紫色土区年降雨量与年产流产沙量均呈幂函数关系（y=ax^b,a＞0,b＞0）,氮素流失量与径流量呈线性关系（y=ax+b,a>0）,但与降雨量相关性不显著,旱坡地氮素流失以总可消化养分（total digestible nutrients,TDN）为主,占全氮的62.1%。农家肥和化肥配合施用可以降低总可消化养分（TDN）和铵态氮（NH₄⁺-N）占全氮的比例。【结论】紫色土区不宜采取顺坡耕作和不施用任何肥料的土地管理方式。农家肥和化肥配合施用、横坡垄作是防治重庆紫色坡面水土流失及径流氮素流失的有效途径,径流中氮素流失以总可消化养分为主。     

松华坝水源区等高反坡阶对坡耕地土壤氮含量的影响

为了合理利用坡耕地,防止种植过程中产生水土流失、保持土壤肥力,在松华坝水源区迤者小流域设置标准径流小区,布设以控制水土流失为目的等高反坡阶试验,探讨等高反坡阶土壤氮含量年动态变化规律。结果表明:氮素流失量与地表径流量和泥沙产量显著相关,设置等高反坡阶对地表径流量的削减率9.68%~36.84%,平均削减率23.54%,对土壤侵蚀量的削减率40.98%~71.68%,平均削减率56.62%;雨季后对比发现,布设等高反坡阶的土壤全氮含量较对照高53.97%;对照地土壤水解氮含量消减率42%,等高反坡阶地土壤水解氮含量消减率25%,两者差异显著。说明设置等高反坡阶能有效减少氮素流失,保持土壤氮素含量,并减少坡耕地地表径流导致的土壤流失。     

不同农艺措施对洱海坡耕地水土流失的影响

2009年6~10月,在大理市洱源县邓川镇中和村坡耕地上,开展6种种植模式(顺坡种植、横坡种植、横坡种植+盖膜、横坡种植+秸秆覆盖、横坡种植+生物覆盖、格网垄作,依次表示为DT、CT、CT+PF、CT+S、CT+IS、RT)水土保持试验。结果表明:在相同施肥及管理条件下,DT水土流失严重,径流、泥沙、氮、磷的总流失量均为最大,分别为447.7 m3/hm2、39 802.9 kg/hm2、123.2 kg/hm2、21.3 kg/hm2,CT、CT+PF、CT+S、CT+IS、RT与DT相比具有明显的水土保持作用,可以减少径流16.25%~35.2%,减少泥沙流失84.4%~88.34%,减少水土流失总量21.95%~42.42%,总氮流失减少17.69%~44.07%,总磷流失减少26.29%~59.62%;其中CT+IS模式水土保持效果最优,CT、CT+PE、CT+S、CT+IS、RT几种模式与DT相比,玉米产量有1.7%~18.6%的增产,增产最大的为CT+S,增产最少的为CT。     

保护性耕作与平衡施肥对巢湖流域稻田氮素径流损失及水稻产量的影响研究

采用田间小区试验,连续2年研究了巢湖流域保护性耕作与平衡施肥对稻田氮素径流流失特征和水稻产量的影响.结果表明,巢湖流域水稻田在传统耕作条件下径流液中TN的浓度范同是0.73～15.33 mg·L-1,DN是氮素径流流失的主要形态,约占TN的74%～92%,NH+4-N和NO-3-N所占比例差异比较大,主要与径流-施肥时间间隔以及作物的不同生育期有关.氮素径流损失量年际差异比较大,2008年和2009年分别是2.91 kg·hm-2和6.23 kg.hm-2,分别占施氮量的1.62%和3.46%.由于降雨事件的偶然性,平衡施肥对氮素径流损失量的影响具有很大不确定性,径流流失风险仍难以控制;保护性耕作能有效地降低氮素径流流失负荷,使得氮素流失潜能大大减小.与T(传统耕作)处理相比,TS(传统耕作+秸秆还田)处理、BF(平衡施肥)处理和NTS+BF(少免耕+秸秆还田+平衡施肥)处理水稻产量平均增产幅度分别为9.97%、13.60%和23.18%,产量差异达到显著水平.因此,保护性耕作可以作为源头控制稻田氮素流失的较好措施之一加以推广.