太湖流域典型圩区农田磷素随地表径流迁移特征

太湖流域农业非点源污染问题日趋严峻,流域内圩区面积占较大比重.圩区水流及污染物迁移的特殊规律决定了圩区非点源污染规律的特殊性,而目前国内外相关研究较少,因此研究太湖流域典型圩区营养盐迁移转化特征具有重要的意义.在太湖流域平原河网地区选择典型圩区开展野外原位试验,通过野外观测和室内分析相结合的方法,研究了圩区磷素在自然降雨一径流驱动下的迁移特征,建立了稻季农田磷素的迁移通量与径流通量、施肥量及降雨距施肥时间间隔三者之间的定量化关系.结果表明:①径流通量是影响磷素流失通量的关键因素;②施磷肥后径流中磷素浓度达最高值,后呈下降趋势,磷素径流损失与施磷量呈显著正相关;③施肥与径流发生的时间间隔是决定径流磷损失的重要因素.     

地表管理与施肥方式对太湖流域旱地氮素流失的影响

太湖富营养化日益严重，其中农业非点源氮污染对太湖富营养化有着相当大的贡献，探明该地区农田土壤氮素随地表径流向水体迁移的形态与通量对水体富营养化治理具有重要的现实意义。采用田间试验方法，研究了太湖流域旱地氮素随地表径流排放特征。结果表明，常规管理下典型旱地氮向水体迁移的年负荷为12.66kg·hm^-2左右，约占年施肥量的5.63%，其中硝态氮和颗粒态氮是径流损失的主要形式，分别约占总流失量的48.74%和38%左右。随着降雨的进行，NO3^--N浓度逐渐增大，而NH4^＋-N浓度逐渐降低，氮向水体迁移具有明显的季节特征，夏季和秋季为氮高负荷季节，6～11月占全年氮输出总量的83.4%。地表覆盖和氮肥深施均能有效地降低氮流失量，其中地表覆膜、秸秆覆盖、肥料条施及穴施分别可降低60.3%、59.8%、50.1%、52.4%的氮流失。     

施用尿素稻田表层水氮素的动态变化及模式表征

稻田表层水氮浓度高低是决定氨挥发、硝化、反硝化及径流氮排放多少的关键因素。在太湖地区乌栅土上,采用田间实验方法及原状土渗漏液,研究了不同尿素品种、不同施肥量在稻麦轮作下,稻田表层水氮浓度的动态变化。结果表明,包膜尿素表现出明显的缓释特性,在基施情况下,表层水总氮和NH4+-N浓度低,始终接近对照水平,氮素通过径流和氨挥发损失的可能性很小。施普通尿素后表层水总氮素负荷及流失潜能随时间呈指数递减,而表层水NH4+-N浓度及氨挥发潜能在施肥后约50h内随时间呈指数增加,之后又随时间呈指数递减的趋势,表层水总氮(TN)和NH4+-N变化均符合一级动力学方程y=C0×e-kt,反应速率常数在不同施肥量之间差异不显著,而在不同时期有显著差异。施肥与降雨的时间间隔将是决定径流氮损失的关键因素。施尿素后4d内是控制水田氮素流失的关键时期。在施尿素后1～4d内,稻田有较高的氨挥发潜能,而此后氨挥发损失的可能较小。适当增加田埂高度,或在施肥初期减少灌水以降低表层水深度,均可有效地减少径流氮素损失。     

旱地氮素径流流失特征初步研究

氮素径流损失是农田氮流失的主要途径,为了解旱地氮素径流流失动态特征及常规施肥产生氮素径流负荷,对广东省典型旱地在自然降雨条件下产生径流水进行连续定位监测试验.     

太湖流域丘陵地区暴雨条件下农田氮素随地表径流迁移特征

通过流最和水质的同步监测,在流域尺度上研究了暴雨对农田氮素随地表径流迁移的影响.结果表明,次降雨量介于69.85～1 10.8 mm及降雨历时持续7.5 h以上的暴雨过程,流域出口处径流过程线一般呈单峰形态,径流峰值滞后于最大降雨强度,但滞后时间受降雨条件影响存在较大差异;流域3次暴雨事件的综合径流系数达0.305;总氮迁移量介于651.5～858.4 g·hm-2,其中硝氮与氨氮是氮素迁移的主要类型,平均输出负荷分别为303.7和270.0 g·hm-2,占总氮的41.9%和37.2%,亚硝态氮迁移量最小,仅占总氮的3.3%;溶解态氮是氮素迁移的主要形态,其迁移量介于579.1～582.2 g·hm-2,与悬浮态氮输出比为3.2:1.氨氮以悬浮态迁移为主,但受施肥状况影响较大.     

旱地氮素径流流失特征初步研究

氮素径流损失是农田氮流失的主要途径,为了解旱地氮素径流流失动态特征及常规施肥产生氮素径流负荷,对广东省典型旱地在自然降雨条件下产生径流水进行连续定位监测试验。     

太湖地区稻麦轮作系统不同氮肥管理模式对麦季氮素利用与流失的影响研究

通过对施氮管理模式的调整,研究太湖流域稻麦轮作系统不同模式下麦季氮素利用率以及土壤中氮素迁移对水体中氮的影响.试验设置6个处理:农户施肥处理、化肥减量处理、稻季按需施肥处理(麦季同化肥减最处理)、新型肥料处理、有机无机配施处理以及无氮处理.结果表明:有机无机配施处理在麦季持续减少25％施氮量的情况下不会影响产量及作物地上部分氮素总积累量,且氮素表观利用率显著高于其他处理,麦季径流与渗漏损失量主要受施氮量的影响,NO3-N是损失的主要形态;减氮处理可较农户处理降低7.7～12.0 kg·hm-2的氮素流失;麦季有机无机配施减量处理,能够保证作物产量与氮素吸收并且有效降低氮素的流失,具备可持续性发展的前景.     

紫色丘陵区小流域典型降雨径流氮磷流失特征

对2007年盐亭小流域两场典型降雨(施肥后首场大雨和大暴雨)的径流过程进行了连续监测,同步测定了径流量、氮磷浓度,旨在阐明农业小流域典型降雨氮磷流失随降雨径流的变异规律.结果表明,流量曲线与浓度过程线变化趋势一致.整个径流过程中的氨态氮(AN)与磷酸盐(PO3-4-P)浓度较低且波动较小.初期径流颗粒态氮(PN)、颗粒态磷(PP)与总磷(TP)的浓度高于后期径流,初期冲刷效应明显.颗粒态氮(PN)是氮素在径流初期迁移的主要形态,而后期以硝态氮(NN)为主;但PP是整个径流过程中的主要迁移形态.初期径流中AN、PN、TP、PP及泥沙(SS)负荷分布较大,而硝态氮(NN)、总氮(TN)和PO3-4一P则主要分布在径流后期.污染物初期冲刷和NN后期淋溶是暴雨径流氮素流失的主要原因,而施肥后首场降雨氮素流失的主要原因是NN淋溶.暴雨径流产生氮磷负荷巨大,TN与TP分别为167.04kg和20.75 kg;而施肥后首场大雨径流氮磷流失负荷较小,分别为12.07 kg(TN)、1.04 kg(TP),其中60%的TN以NN流失.     

自然降雨条件下紫色土区磷素的非点源输出规律

2003年8月8日在中国科学院盐亭紫色土研究站采集动态降雨径流样并进行分析,研究了紫色土区典型土地利用方式下磷素的非点源输出规律。结果表明,在该区各形态的磷随地表径流的输出不一定随时间递减。旱地径流输出主要以颗粒吸附态磷素为主。水田在该区中因降雨引起的磷素迁移而造成的非点源污染不可忽视,其磷酸盐随径流的排放浓度在0.06mg·L-1左右波动,远超过富营养化的警戒线浓度0.02mg·L-1,溶解性磷与磷酸盐随径流迁移的浓度均达水体富营养化的警戒线。     

模拟降雨条件下太湖地区稻田氮素径流流失特征

为了解太湖水网地区稻田氮素径流流失特征,在不同施肥处理试验小区的不同时期,进行人工模拟降雨试验.结果表明,降雨后稻田总氮(TN)流失量随着施氮量的增加而增加,施氮初期是氮素流失高峰期.第一次施氮后5 d(降雨前有田面水),0、225、300和375 kg/hm~2 4种施氮水平的稻田TN流失量依次递增,依次相差均在0.15kg/hm~2以上;第二次施氮后15d(降雨前无田面水),施氮量对TN流失量影响不大,各施氮水平的稻田TN流失量依次相差均在0.05 kg/hm~2以下.氮素流失形态以硝态氮和铵态氮为主,在第一次施氮后3d的稻田径流TN中,铵态氮和硝态氮所占比例近50%.此外,在一次降水过程中,无论降雨前有无田面水,产生径流的初期都是氮素流失的高峰期.