不同施肥方式下洱海流域水稻-大蒜轮作体系氮磷径流损失研究

为寻找洱海流域水稻-大蒜轮作农田的合理施肥方式,以减少氮磷径流损失,研究了不同施肥方式对水稻-大蒜产量和地表径流氮磷损失的影响。结果表明:在等量氮肥输入的条件下,与习惯施肥(CF)相比,50%有机-无机配施(50%O)、100%缓释掺混肥(100%BB)处理下水稻-大蒜产量无显著差异,而100%有机肥处理(100%O)水稻-大蒜产量显著降低。CF和100%BB处理水稻氮(磷)肥农学利用效率高于其他处理,CF和50%O处理大蒜氮肥农学利用效率显著高于其他处理,100%BB处理大蒜磷肥农学利用效率最高。与CF相比,水稻季100%BB处理径流总氮、总磷流失量和氮、磷损失率最低,总氮流失量和氮损失率分别降低55.34%和86.95%,总磷流失量和磷损失率分别降低70.14%和89.07%。径流中硝态氮和铵态氮流失量之和占总氮流失量的13.19%~21.69%,磷流失以可溶态速效磷为主,占总磷流失量的83.25%~90.93%。研究表明,100%BB处理方式能够在保证作物产量的同时显著降低氮磷径流损失,是较为理想的施肥方式。     

洱海流域烤烟施用有机肥替代化肥研究初报

保护洱海控制农业面源污染,是实现农业可持续发展的有效途径。通过施用"洱海牌"精制有机肥对烤烟土壤、产量、径流水氮磷流失量的影响研究,探索烤烟生产中施用有机肥替代化肥的环境效应。结果表明,施用"洱海牌"精制有机肥与常规施肥相比,烟叶亩产量减6.66kg,减少4.39%;径流水中氮磷浓度略有减少,总氮总磷分别减0.042 mg/L、0.005 mg/L,减少0.95%和1.04%,说明"有机肥+液态肥"可替代化肥在烤烟上使用。     

洱海北部地区不同轮作农田氮、磷流失特性研究(英文)

[目的]本文通过研究洱海北部地区不同轮作模式下农田氮、磷流失特征以期为环境污染风险评估和制定相关措施控制由农业造成的面源污染提供参考。[方法]试验中通过调查采自洱海北部地区7个乡镇4种不同种植模式下的水样及施肥情况分析了田面水和沟渠水的氮、磷含量动态变化情况,以及肥料的投入量与田面水和沟渠水中氮、磷浓度的关系。[结果]田面水中,不同轮作模式下氮素的流失差异显著,蚕豆-水稻比大蒜-水稻模式减少氮素流失风险38%。水溶态氮是氮流失的主要形态。可溶性氮浓度以大蒜-水稻模式最高。不同轮作模式下田面水中氮浓度基本趋势为:大蒜-水稻>黑麦草-水稻>蚕豆-水稻>油菜-水稻。磷素流失总量偏低,且以泥沙结合态为主,不同轮作模式间各种形态的磷流失无显著差异。田面水中氮磷含量比沟渠水高,对总氮和总磷的增荷率分别为73%和82%。追肥是导致农田水对沟渠水增荷的关键因素。[结论]本研究中,大蒜-水稻是洱海流域农田氮磷流失风险最高的轮作模式。因此,应该综合考虑环境效益和经济效益,合理安排轮作模式。本研究为控制洱海流域农田面源污染和改善洱海水质提供了参考。     

优化施肥对油菜-水稻复种系统作物产量及氮磷流失的影响

为探究优化施肥对作物产量和稻田径流水中氮磷流失动态变化的影响，通过定位监测试验，研究了主因子优化处理、综合优化处理和常规处理3种施肥模式下油菜-水稻轮作田中氮磷浓度变化、径流水中氮磷累积流失量以及作物产量。结果显示：整个生育期径流水中全氮、硝态氮、总磷和可溶性磷含量呈先增加后下降然后趋于稳定的趋势，而油菜生长期铵态氮含量一直处于较低状态。与常规处理相比，主因子优化处理径流水中全氮、铵态氮、硝态氮的平均含量分别下降31.44%、45.45%、28.84%。常规处理全氮、铵态氮、硝态氮累积流失量分别为10.92、0.37、9.16 kg/hm²，主因子优化处理和综合优化处理全氮累积流失量较常规处理分别降低了31.41%、22.99%，铵态氮累积流失量较常规处理分别降低了2.71%、43.24%，硝态氮累积流失量较常规处理分别降低了31.01%、29.81%。油菜综合优化处理产量为1 954.6 kg/hm²，比主因子优化处理和常规处理产量分别增加4.60%和4.79%，水稻综合优化处理产量为6 375.5 kg/hm²，比主因子优化处理和常规处理分别增加3.76%和0.81%。研究结果表明，与常规施肥相比，综合优化处理既可显著提高作物产量，又能有效降低稻田氮磷流失风险。     

专用配方肥对稻田氮磷径流损失及水稻产量的影响

采用田间试验,研究了水稻专用配片肥对稻田氮磷径流损失、水稻产量和肥料利用率的影响.结果表明:施用水稻专用配方肥能有效减少总氮(TN)和总磷(TP)降雨径流损失17.32%和10.88%,增加水稻产量9.28%,提高氮肥利用率8.9个百分点,并能增加水稻收获后土壤中的养分含量.配方肥减氮20%能更有效地降低TN和TP降雨径流损失,提高肥料利用率,并能保持较高的产量、土壤养分及肥料经济效益.     

专用配方肥对稻田氮磷径流损失及水稻产量的影响

采用田间试验,研究了水稻专用配片肥对稻田氮磷径流损失、水稻产量和肥料利用率的影响.结果表明:施用水稻专用配方肥能有效减少总氮(TN)和总磷(TP)降雨径流损失17.32%和10.88%,增加水稻产量9.28%,提高氮肥利用率8.9个百分点,并能增加水稻收获后土壤中的养分含量.配方肥减氮20%能更有效地降低TN和TP降雨...     

不同种类有机肥替代化肥对烟田氮、磷养分流失及烤烟生长的影响

采用田间原位实时收集水样方法，探究了不同前作（大蒜和蚕豆）条件下施用不同有机肥种类替代化肥对烤烟生长和烟叶的产量、产值、内在品质以及烟田氮磷养分流失等的影响。结果表明：牛粪和油枯有机肥配合有机液体肥处理的烟草农艺性状均优于化肥处理。2种有机肥处理的烟草产量和产值较化肥处理显著增加，其产量增幅分别为10.95%～13.91%和8.58%～10.99%，产值增幅分别为16.22%～22.18%和12.51%～20.54%，烟叶化学成分含量均较为适宜。2种有机肥处理的径流水和渗漏水的总氮、总磷、硝态氮等流失量均显著低于化肥处理，但其径流水和渗漏水的铵态氮流失量与化肥处理之间差异不显著。因此，洱海流域采用牛粪或油枯有机肥配合有机液体肥替代化肥，能促进烤烟的生长，提升烟叶的产量、产值及其内在品质，可降低烟田氮磷养分的流失，减少洱海流域的面源污染。     

周年减氮对玉米-大蒜轮作系统作物光合特性和干物质积累及产量的影响

通过设置粮菜二熟制农田不同施氮量的组合试验,分析减少氮投入对玉米-大蒜轮作系统作物光合特性、生长特征及产量的影响,为粮菜轮作模式下的减氮决策提供依据。田间试验于2020-2021年进行,玉米季设置3个施氮水平：常规施氮量（220 kg·hm^-2）、减氮20%（176 kg·hm^-2）和减氮40%（132 kg·hm^-2）,大蒜季两个施氮水平：常规施氮量（300 kg·hm^-2）和减氮20%（240 kg·hm^-2）。结果表明,与常规周年施肥模式相比,玉米季减氮20%+大蒜季常规施氮的模式下玉米产量增加1.4%、大蒜蒜薹和蒜头产量无明显变化,该模式维持了玉米吐丝期较高的叶绿素相对含量,显著提高净光合速率6.0%,延长重要生育时期的光合作用时间,保证干物质生产,对大蒜和玉米产量均无显著影响,其他减氮处理的玉米产量显著降低5.4%~25.8%,大蒜蒜薹和蒜头产量分别显著降低6.9%~29.0%和14.9%~ 39.0%。综合考虑,玉米季适量减氮20%即施氮176 kg·hm^-2和大蒜季常规施氮300 kg·hm^-2可保证轮作周期作物的光合生产能力,促进干物质的积累,在保证作物产量的同时减少投入,实现轮作系统减肥增效。     

持续性秸秆还田配施化肥对油菜-水稻轮作周年氮磷径流损失的影响

【目的】探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据。【方法】开展连续3年（2017—2019年）的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥（CK）、常规施肥（F）、秸秆还田+常规施肥（SF）和秸秆还田+常规施肥减15%（SDF）4个处理。通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响。【结果】秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度。SF较F处理油菜和水稻季总氮（TN）平均质量浓度减少15.6%和26.0%,总磷（TP）增加12.5%和8.1%。SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量。2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm^-2,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4%—29.7%和21.9%—28.1%,TP流失量则降低1.3%—4.0%和1.0%—6.6%。秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2%、8.4%、27.3%、19.5%、5.0%和7.0%、10.9%、17.7%、7.5%、5.1%。秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量。F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm^-2,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9%和7.8%,磷素增加12.1%和5.9%。秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8%（2017年）和6.4%（2019年）。【结论】油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷。     

洱海流域北部农田养分平衡及残留特性研究

为减少农田氮磷流失,改善洱海水质、遏制富营养化发展,以洱海流域北部8个乡(镇)为研究区域,采用现场调查与分析测试相结合的方法研究了洱海流域北部10种典型轮作模式的施肥量、作物养分吸收量、农田养分盈余量以及土壤养分残留状况,对不同轮作模式农田养分平衡及残留特性进行了分析评价.结果表明,水稻-大蒜轮作模式下有机肥和氮肥的投入量显著高于其他模式,水稻-蔬菜作物轮作模式的磷肥投入量显著高于其他模式;不同轮作模式间土壤养分残留差异性以硝态氮最为突出:水稻-大蒜轮作条件下土壤硝态氮残留量达43.4 mg·kg-1,明显高于其他轮作模式;10种轮作模式均处于养分盈余状态,以水稻-大蒜轮作模式养分盈余量最大,为1258.8 kgN·hm-2和1472.7 kgP2O5·hm-2;养分盈余量差异主要凸现在小春季作物上;土壤中易流失的硝态氮、铵态氮和速效磷与氮磷肥的投入量和养分盈余均呈显著相关.表明水稻-大蒜和水稻-蔬菜轮作是洱海流域农用环境污染风险较高的种植模式,需要重点防控.     

不同土壤管理对茶园氮磷径流损失的影响

为掌握不同土壤管理对茶园氮磷径流损失的影响，为茶园管理提供基础，在千岛湖地区的茶园中分别设置了常规施肥（CF）、50%有机肥替代化肥（COF）、在CF基础上施用调理剂（CFC）、在CF基础上覆盖稻草（CFM）等 4个处理3次重复的试验，在自然降雨条件下动态监测了不同处理的径流量、径流水中氮、磷浓度并计算氮、磷流失量。结果表明，茶园地表径流量介于1 049.3～1 417.3 m³·hm^-2，稻草覆盖显著降低了茶园地表径流量的25.4%～26.0%（P < 0.05）；茶园地表氮、磷径流损失量介于1.48～2.23 kg·hm^-2，0.39～0.54 kg·hm^-2，与CF相比，COF、CFC和CFM处理的氮流失量分别减少了24.8%、11.1%和33.9%，磷流失量分别降低了26.5%、24.8%和29.8%；径流水中不同形态氮、磷浓度与地表径流量呈现极显著负相关（P < 0.01），相关系数介于﹣0.55～﹣0.75。为降低茶园氮磷面源污染流失风险，今后在茶园土壤管理中可优先推广稻草覆盖措施。     

太湖地区稻麦轮作农田有机和常规种植模式下氮磷径流流失特征研究

为探究不同种植模式对氮磷流失的影响,采用田间径流池法,在太湖地区稻麦轮作系统中,通过连续两年田间试验,研究比较了等氮投入条件下常规种植和有机种植模式农田径流水中氮、磷浓度特征,以及径流氮、磷流失量、流失系数。结果表明,稻季和麦季农田径流中总氮、可溶性氮、铵态氮和硝态氮平均浓度和总氮流失量均表现为:常规种植有机种植对照。与常规种植相比,有机种植模式能够有效减少稻麦轮作农田中氮的径流流失,且对麦季氮素径流流失的减少效果优于稻季;尽管有机种植模式下磷流失系数低于常规种植,但有机肥投入携带的高磷量会增加农田磷素径流流失量。     

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3.49 kg·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NO₃-N和NH₄-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（R²>0.95）。     

化肥配施生物炭对稻田田面水氮磷流失风险影响

在控制外源氮输入相同的前提下,通过大田试验研究生物炭部分替代化肥作为底肥,不同生物炭施用量(5、10、20 t·hm~(-2))对水稻生长期内稻田田面水氮磷迁移转化特征的影响。研究结果表明:各处理的田面水总氮、硝氮、铵氮浓度在施肥后第3 d达到最高,然后迅速下降,并逐渐稳定;田面水总磷浓度在施肥后2~4 d内增幅较小,而后迅速下降至稳定,施加生物炭对田面水总磷的影响不大;可溶性磷浓度在施肥后2~4 d内处于平稳下降的状态,之后迅速下降至稳定。稻田施肥后10 d内是控制氮磷流失的最佳时段。采用生物炭代替部分化肥的施肥方式,在一定范围内能降低稻田田面水的氮磷浓度,稻田退水氮、磷的输出负荷分别减少了39%~50%和38%~50%,显著提高了水稻生态效益。通过综合效益评估可知,施加5 t生物炭代替化肥是综合效益最高的施肥方法,该施肥方式下氮、磷的年输出负荷分别为16.83、1.89 kg·hm~(-2)。     

麦季农田流失养分植物拦截技术体系研究

本研究在农田排水沟渠末端增设农田生态塘,对麦季农田流失水体进行贮留,并通过在生态塘配置养分拦截植物进行养分富集研究,旨在为减轻我国农业面源污染提供技术支撑。小麦季农田设置农民习惯施肥（NN）和优化施肥（EN） 2个施肥水平;生态塘种植水芹菜和黑麦草2种拦截植物。结果表明：试验年度麦季农田共发生8次地表径流,麦季农田总地表径流水量为1 119.0 m³·hm^-2。NN处理农田地表径流水体总N、总P、总K流失量分别为4.5、0.5、4.0 kg·hm^-2,采用优化施肥能够减少农田地表径流养分流失量,EN处理总N、总P、总K流失量分别为3.9、0.4、3.8 kg·hm^-2。本研究灌排单元农田面积为5.2 hm²,小麦季其农田地表径流水体总N、总P、总K流失量分别为23.3、2.4、20.8 kg,生态塘中水芹菜和黑麦草拦截农田N、P、K流失量分别为18.0、1.9、22.0 kg,植物养分拦截量占本灌排单元农田地表径流水体养分流失的77.3%、79.2%、105.8%。经折算,生态塘与农田的面积比例以1∶43~50为宜。研究表明,在太湖地区小麦田排水沟渠末端设置生态塘,并配置水芹菜和黑麦草2种养分富集植物,可拦截麦田地表径流氮磷养分超75%,有效减轻农业面源污染。     

长兴县合溪水库集水区不同土地利用方式下径流氮流失特征研究

从合溪水库集水区合理利用土地资源和保护水库水体质量的角度出发,在集水区选择旱地、水旱轮作地、林地、休闲地、苗木地五种不同土地利用方式,利用田间试验方法研究不同土地利用方式下的径流氮流失特征。结果表明:在自然降雨条件下,五种土地利用方式下土壤氮素流失量和流失浓度表现出明显差异,地表径流液态总氮的流失大小顺序为水旱轮作地(156.92 kg·hm~(-2)·a~(-1))旱地(114.24 kg·hm~(-2)·a~(-1))苗木地(35.61 kg·hm~(-2)·a~(-1))休闲地(3.99 kg·hm~(-2)·a~(-1))林地(1.59 kg·hm~(-2)·a~(-1)),人为耕种强度较大的水旱轮作地和旱地氮流失量较大,而耕种强度较小的休闲地和林地氮流失量较小,说明选择耕种强度较小的土地利用方式可有效削减合溪水库集水区径流氮素流失及其对合溪水库水质的潜在影响。结果还表明:不同试验区径流氮素流失的首要形态均为颗粒态氮,其次为硝态氮,最后为铵态氮;旱地、水旱轮作地、林地、休闲地、苗木地径流年均流失的颗粒态氮占总氮的比例分别是61.67%、61.42%、75.56%、65.09%和69.11%,年均流失的硝态氮占总氮的比例分别是26.21%、28.56%、16.35%、21.30%和23.20%,年均流失的铵态氮占总氮的比例分别是8.90%、7.87%、6.92%、11.78%和4.83%,意味着合溪水库集水区氮素的流失关键在于土壤表层的侵蚀,可见减少土壤表层的侵蚀是控制合溪水库集水区氮素流失和减少其对合溪水库水质负面影响的关键。     

重庆市露地蔬菜生产施肥现状与活性氮损失及温室气体排放估算

集约化蔬菜系统是当前全球高投入和高环境代价热点系统,降低不同区域蔬菜生产环境代价是实现蔬菜绿色生产的关键。本研究以重庆市铜梁典型露地蔬菜为研究对象,采用农户问卷调查方法,并结合生命周期评价（Life cycle assessment,LCA）方法,系统评价该地区露地蔬菜生产的施肥现状与环境代价（活性氮损失和温室气体排放）,并比较蔬菜种类间差异。最后,基于推荐施肥量估算其节肥减排潜力并明确节肥减排措施。结果表明：重庆市铜梁区蔬菜生产系统肥料用量高,当季氮、磷、钾平均用量分别为483、321 kg·hm^-2和369 kg·hm^-2,普遍超过作物自身养分需求,且重基肥、轻追肥。高肥料投入导致该地区蔬菜生产系统环境代价高,平均活性氮损失和温室气体排放分别为141 kg·hm-（ 2以N计）和6 352 kg CO_2e·hm^-2,氮肥投入贡献了86.6%~92.9%的温室气体排放。不同蔬菜种类间肥料投入量和环境代价差异大,其中,茄果类蔬菜的肥料投入和环境代价最高。不同蔬菜类型节肥减排潜力大。单位面积上,与推荐施肥量相比,该地区蔬菜生产系统氮、磷、钾肥的节肥潜力分别为48%、55%和39%,降低活性氮损失和温室气体排放的潜力分别为46%和48%。     

农田化肥氮磷地表径流污染风险评估

以长江中下游地区所处的六省一市为研究对象,通过对80个市级行政区化肥施用情况的调研,估算了农田化肥氮磷地表径流流失量,在耦合农业化肥流失量、降雨和河网密度三种因素的基础上,提出了农田化肥氮磷污染风险分级方法并初步识别了重点区域。结果表明,近20年来,其化肥施用量呈现上升趋势,氮磷地表流失量较高的区域主要集中于湖南省,氮磷流失强度的平均值分别为2.41、0.61 kg·hm~(-2)·a~(-1)。湖南省为六省一市中农田化肥氮磷污染的高风险区,上海市为低风险区,其他五省则以中、低污染风险为主。研究结果有助于实现对农田面源污染的风险防范,推动我国农业面源污染防控的优化升级。     

一次性施肥稻田田面水氮素变化特征和流失风险评估

为评估单季稻一次性施肥模式中氮素径流损失风险,通过田间试验研究了一次性施肥模式中缓释氮肥类型、施用比例和氮肥施用量对田面水氮素含量的影响。结果表明:与尿素分次施肥处理(225 kg N·hm-2)相比,不同缓释氮肥(180 kg N·hm-2)一次性施肥后田面水铵态氮浓度为稳定性肥料(NIU)常规分次施肥(Urea)树脂包膜尿素(RCU)聚氨酯包膜尿素(PCU);氮肥施用量为180 kg N·hm-2时田面水铵态氮浓度随缓释氮肥施用比例增加而下降,但180 kg N·hm-2和144 kg N·hm-2处理间田面水铵态氮含量没有明显差异。尿素分次施肥和一次性施肥处理的稻田氮素径流损失风险都在施基肥后5 d。研究表明,一次性施肥模式通过缓释氮肥的应用和氮肥减量等措施,虽然基肥用量大于尿素分次施肥处理,但没有增加稻田氮素径流损失风险。