湖北省三峡库区不同种植模式下农田地表径流氮磷流失特征

为了识别湖北省三峡库区氮磷流失的高风险种植模式和高风险区,以种植模式为单元研究区域农田地表径流氮磷流失特征,采用流失系数法,分析了湖北省三峡库区4个县（区）18种主要种植模式农田地表径流途径土壤本底、肥料氮磷流失情况。结果表明：库区农田氮磷流失量分别为2 035.0 t和213.2 t,其中夷陵区最高,分别占库区总量的53.8%和50.5%,该区氮磷流失强度也最高。当季施肥造成的氮磷流失量分别占农田流失总量29.6%和26.3%。18种模式中,平地-露地蔬菜和平地-园地是氮流失量最大的两种种植模式,占库区农田总流失量53.2%;平地-露地蔬菜是磷流失量最大的种植模式,占库区农田总流失量的43.3%。平地、缓坡地、陡坡地三类坡度农田中,平地农业集约程度高,氮磷流失量最高,分别占库区氮磷流失量56.1%和57.1%,缓坡地次之,陡坡地的种植强度低,氮磷流失量最低。几种土地利用方式中,平原旱地利用方式氮磷流失量分别占库区氮磷流失量的38.5%和48.5%,流失强度为17.1、2.3 kg·hm^-2,远高于园地、坡耕地、水田。研究表明,夷陵区是氮磷流失高风险区,平地-露地蔬菜和平地-园地是氮磷流失的高风险种植模式。     

冀南地区农田氮磷流失模拟降雨试验研究

农田氮磷养分流失是我国农业面源污染的主要污染源,为了研究冀南地区农田氮磷流失特征,本文采用人工模拟降雨大田试验的方法,测定施肥前后裸地农田地表径流与壤中流氮磷流失量,分析径流中不同形态氮磷的流失规律。结果表明:地表径流与壤中流的产流存在明显差异,地表径流产流过程波动明显,壤中流流量变化较为平缓并具有一定的滞后性,且在总径流量中的比例较小,两次试验分别占9.0%与13.1%;径流中氮素浓度在产流初期较高,随后迅速衰减,产流后0～35 min是累积氮流失量较快的时段;产流中可溶性氮的输出以硝氮为主,占累积流失量的71.0%～99.7%,且硝氮的流失极易受水文因素的影响;磷元素在径流中的含量较低,多以颗粒态存在,并且随着产流时间的延长,壤中流逐渐成为磷流失的主要途径;累积产流量与累积氮、磷流失量之间可分别用线性拟合与幂函数拟合,拟合优度分别在0.99与0.97以上,存在显著相关关系。研究结果表明,冀南地区农田在降雨之后氮磷流失量巨大且呈现一定规律性,适宜氮肥施用量与控制产流前期养分流失是防控当地农业非点源污染的有效途径。     

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。     

自然降雨条件下农田地表产流及氮磷流失规律研究

基于淮北平原自然降雨条件下2个连续汛期观测的降雨-径流试验数据,分析不同试验处理下农田地表产流规律和氮磷浓度及其构成,探讨地表径流氮磷浓度和流失量的时间变化过程及其分布差异。结果表明,当地农田地表径流氮磷浓度构成分别以颗粒态氮和可溶性磷为主,而可溶性氮中又以溶解性有机氮为主,且硝态氮是农田地表径流无机氮流失的主要成分。汛初7月不同土地利用方式下农田地表径流量及铵态氮、硝态氮、可溶性氮磷和颗粒态氮磷的浓度及流失量间的差异相对较小,但8月期间的差异却明显增加,低秆高密度作物种植模式下的相应流失量最低。在淮北平原夏季种植黄豆、棉花等矮秆高密度作物,可起到有效减少地表径流氮磷流失量的作用,减缓因农业非点源污染对地表水体富营养化产生的潜在威胁。     

玉米间套作模式对地表氮磷流失的影响与经济效益分析

2015、2016年,采用田间小区试验,研究自然降雨条件下玉米单作、玉米间作芝麻、玉米间作花生、玉米间作大豆、玉米套种红薯对旱地地表氮磷养分流失的影响,并进行经济效益分析。结果表明:旱地玉米不同间(套)作模式对地表氮磷流失的拦截效应明显,氮磷流失以颗粒态为主,分别达77.21%~81.68%和63.68%~69.10%;与玉米单作相比,玉米间作大豆和玉米套种红薯对旱地氮磷径流流失的阻控效应更加明显,玉米间作大豆的径流总氮、颗粒态氮年均流失量分别减少了40.67%和39.15%,总磷和颗粒态磷年均流失量分别减少了38.94%和39.84%;玉米套作红薯模式的总氮和颗粒态氮年均流失量分别减少了38.07%和38.27%,总磷与颗粒态磷年均流失量分别减少了31.75%和28.09%;玉米套作红薯模式的生产效益最佳,其经济纯收入较玉米单作提高了98.07%。     

自然降雨条件下南方湿润平原农田氮磷流失初探

研究南方湿润平原露地蔬菜种植模式下氮磷流失特征。结果表明,农田直接流出的径流水样中总氮、总磷的浓度较高,远超过了GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中V类水质标准限值,且农田地表径流中总氮、总磷的流失量随着降雨量及施肥量的增加而增大。通过降低化肥用量可有效控制氮磷流失浓度,而作物产量降低并不明显。总氮径流流失率占输入总量的3%~5%,总磷只占1%左右。可溶态氮是天然降雨径流流失氮素的主要形态, 其中硝态氮又是可溶态氮素的主要形态,氨态氮所占比例较小。     

贵州山区缓坡地旱作耕地氮磷流失规律初探

通过在缓坡地旱作模式下设置农田地表径流长期监测点,采用径流池收集地表径流的方式,分析不同坡度旱作耕地地表径流产生特点及氮磷养分流失的规律。结果表明不同坡度各监测点的氮、磷流失量和流失系数分别为:0.85~1.88kg/hm2,平均1.164kg/hm2;总磷流失量变幅0.14~0.27kg/hm2,平均0.196kg/hm2;氮流失系数变幅-0.01%~0.41%;磷流失系数变幅-0.26%~0.18%。(这两个平均可以不用)     

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。     

鄱阳湖区赣北棉田地表径流氮磷流失特征研究

为明确鄱阳湖生态区赣北棉田地表径流氮磷流失特征,探究氮肥减施和部分有机肥替代化肥对氮磷流失的影响,采用田间径流池法,在自然降雨条件下,连续4年进行定位监测。结果表明,试验区域暴雨主要出现在5～7月,该时期为径流发生的高风险期;棉田总氮和总磷年度累积流失量分别为7.59～22.49 kg·hm^-2和0.43～1.61 kg·hm^-2,地表径流以颗粒态氮和可溶性磷为主,硝态氮是无机氮流失的主要成分。地表径流、养分流失时间、流失量与降雨量之间具有显著的相关性;在常规施肥处理下,径流量和氮、磷流失量呈极显著的幂函数相关。与常规施肥相比,减氮20%基础上配施部分（10%）有机肥的施肥措施有利于减少地表径流、降低径流系数、减少氮流失,且对磷的流失和棉花产量无显著影响。     

丹江口库区坡耕地玉米间作模式经济与环境效益分析

2013—2015年连续3年采用田间小区试验,研究了自然降雨条件下玉米(Zea mays L.)单作、玉米间作白芷(Angelica dahurica)、玉米间作甘薯[Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill]对丹江口库区坡耕地地表氮、磷养分流失的影响,并进行了经济效益分析。结果表明,玉米间作模式对坡耕地地表氮、磷有显著的阻控作用,并可有效降低水土流失。与玉米单作相比,玉米间作白芷和玉米间作甘薯的径流总氮年均流失量分别减少了32.09%和20.37%,径流总磷年均流失量分别减少了32.08%和18.40%,泥沙流失量分别减少了9.18%和11.05%。玉米间作白芷经济效益最高,其次是玉米间作甘薯,分别是玉米单作的4.24和2.73倍。从农田氮、磷面源污染控制和经济效益综合分析,玉米间作白芷模式是丹江口库区较合理的生态种植模式,可进一步推广应用。     

湖北省稻田地表径流氮磷养分流失规律初探

在湖北省水稻主要种植区设置3个田间原位监测点,采用径流池收集地表径流的方法,研究水稻田地表径流产生和氮磷养分流失的规律.结果表明,2010年,全省稻田平均产生地表径流8次,产流量平均为304.5 mm,产流系数为34.7％,径流主要发生在4～8月降雨比较集中的时段;施肥后全省稻田年平均总氮的流失量为4.90-10.67 kg/hm2,总磷流失量为0.63～1.44 kg/hm2;径流水中总氮平均浓度为1.83～3.83 mg/L,总磷浓度为0.16～0.49 mg/L;可溶态氮是地表径流氮素流失的主要形态,约占总氮的70.2％～86.7％,其中尤以硝态氮的流失量最大,占总氮的51.8％～69.5％,铵态氮流失量较小,约占总氮的7.4％～34.9％;磷素的流失以颗粒态磷为主,占总磷的60.4％～87.7％;肥料氮、磷养分流失量平均分别为当季施肥量的0.46％和0.37％.施肥和径流量是影响地表径流氮、磷流失的主要因素,施肥导致氮、磷养分流失量增加,径流产生量大的时段,其氮、磷的流失量也增加.     

秸秆覆盖和绿肥种植对丘陵茶园氮磷流失的影响

采用野外天然降水径流监测试验，研究以千岛湖库区为代表的南方丘陵茶园的氮磷养分流失特征，以及覆盖秸秆和种植绿肥(鼠茅草，Vulpia myuros)对土壤氮磷养分流失的影响。结果表明，试验区茶园的降水径流主要产生在1—9月，其中，3—7月产流量较大，6月氮磷流失量最高。与常规种植处理相比，茶园覆盖秸秆和种植绿肥处理的径流水量分别显著(P<0.05)减少51.4%和62.0%,泥沙流失量分别显著(P<0.05)减少63.6%和75.8%。硝态氮是茶园土壤无机氮流失的主要形态，总氮的流失量高于总磷。茶园覆盖秸秆和种植绿肥的处理下，土壤氮磷径流流失量较常规种植处理大幅减少，铵态氮流失总量分别显著(P<0.05)下降68.6%和79.4%,硝态氮流失总量分别显著(P<0.05)下降66.2%和75.8%,总氮流失总量分别显著(P<0.05)下降63.4%和75.9%,总磷流失总量分别显著(P<0.05)下降60.7%和72.2%。此外，采用覆盖秸秆和种植绿肥的措施还可提高土壤养分含量，增加茶叶产量，是适于南方丘陵茶园的生态环境友好型耕作模式。     

控释肥对农田氮磷流失的影响研究

[目的]研究控释肥对农田氮磷流失的影响。[方法]通过选取巢湖流域水田作物水稻和旱地作物玉米进行大田试验,分别研究了施用普通复合肥、控释复合肥和减量20%控释复合肥对农田氮磷径流流失与淋溶流失的影响。[结果]水稻和玉米氮磷的径流与淋溶流失主要发生在施肥初期,其中径流流失量均占总流失量的98%以上,而淋溶流失部分所占比例均不到2%,说明水稻和玉米营养盐的流失主要通过径流流失。相对于普通复合肥处理组,减量20%控释复合肥处理组水稻田氮磷的总流失量分别降低了60%和63%,玉米地分别降低了27.8%和34%,表明施用控释复合肥能维持作物生长后期较高的土壤养分,提高氮磷的利用效率,有效地减少雨季水稻和玉米的氮磷流失,降低农业面源污染。[结论]该研究结果表明控释肥对农田作物养分流失具有减缓作用,为控释肥的大面积推广及减轻农业面源污染等提供了科学依据和技术支撑。     

控释肥对农田氮磷流失的影响研究(英文)

[目的]研究控释肥对农田氮磷流失的影响。[方法]通过选取巢湖流域水田作物水稻和旱地作物玉米进行大田试验,分别研究了施用普通复合肥、控释复合肥和减量20%控释复合肥对农田氮磷径流流失与淋溶流失的影响。[结果]水稻和玉米氮磷的径流与淋溶流失主要发生在施肥初期,其中径流流失量均占总流失量的98%以上,而淋溶流失部分所占比例均不到2%,说明水稻和玉米营养盐的流失主要通过径流流失。相对于普通复合肥处理组,减量20%控释复合肥处理组水稻田氮磷的总流失量分别降低了60%和63%,玉米地分别降低了27.8%和34%,表明施用控释复合肥能维持作物生长后期较高的土壤养分,提高氮磷的利用效率,有效地减少雨季水稻和玉米的氮磷流失,降低农业面源污染。[结论]该研究结果表明控释肥对农田作物养分流失具有减缓作用,为控释肥的大面积推广及减轻农业面源污染等提供了科学依据和技术支撑。     

皖东地区麦稻轮作农田径流氮磷流失特征研究

为探究化肥减施和秸秆还田对氮磷流失的影响,采用田间径流池法,通过连续3年田间试验,研究农田地表径流氮磷流失特征。结果表明,麦稻轮作农田径流年总氮流失量为25.78～39.15 kg/hm~2,总磷流失量为1.14～4.06 kg/hm~2,总氮67%、总磷63%都是在麦季流失的。麦季氮素主要以硝态氮形式流失,稻季则以铵态氮形式流失,磷流失量多以可溶性磷形式流失。氮磷减施25%能够减少总氮、总磷径流流失量的5.6%和8.9%,且对作物产量没有显著影响。秸秆还田总氮径流流失量增加了0.55 kg/hm~2,增加1.82%,总磷径流流失量减少了0.16 kg/hm~2,减少6.08%。     

昭通渔洞水库流域不同作物种植模式对地表径流、渗漏水中氮磷流失量的影响

【目的】研究不同种植模式对地表径流和渗漏水的土壤表层氮、磷随降雨流失的情况。【方法】在渔洞水库流域的大田里设计了4种典型的作物种植类型。采用分光光度法测定样品中的氮、磷浓度。【结果】不同作物种植模式下地表径流中氮素流失质量浓度总体呈现先下降后上升,之后逐步下降的趋势,土壤渗透水相中氮素流失无明显变化趋势;不同作物种植模式对磷素流失质量浓度影响较大,地表径流和土壤渗透水相中磷素流失平均浓度较高的为苹果(0.71、0.99 mg/L)和青花(0.24、0.27 mg/L)。【结论】该试验设计合理,能为研究不同种植模式的氮磷流失量和吸收规律提供一定的理论依据,也可以为河流附近环境保护区的种植模式选择提供参考。     

种植结构非粮化对农田氮磷流失负荷的影响

以浙江省慈溪市为案例区,通过建立非粮化指数(NGP)解析种植结构非粮化演变过程,并利用实地调查、文献调研和统计年鉴数据估算农田氮磷投入量和径流流失量,评估其对农田氮、磷径流流失负荷的影响,为深入认识种植结构非粮化的生态效应和合理管控农业面源污染提供科学基础。结果表明：1995—2019年,慈溪市的种植结构存在明显的非粮化趋势,粮食作物种植面积锐减49.3%,而蔬菜和水果种植面积分别增长113.8%和108.4%。根据NGP,慈溪的非粮化过程可以分为3个阶段：稳定上升期(1995—2007年),回调下降期(2007—2013年)和快速上升期(2013—2019年)。2001—2018年,慈溪市种植业氮、磷投入总量增幅分别为38.8%和249.5%。至2018年,慈溪市农田氮、磷流失负荷分别为2 823.3 t和971.5 t。随着种植结构的非粮化,菜地已经取代稻田成为当地农田氮、磷流失的首要来源,占慈溪市种植结构年氮、磷流失总量的70.9%和89.2%,成为农业面源污染控制的重点对象。建议各地针对不同非粮化类型制定差异化的管控政策,并将农田氮、磷养分流失负荷加入土壤质量评价体系,为引导下...     

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。     

连续施用猪粪有机肥的高产稻田氮磷钾径流流失特征

采用大田小区试验,以南粳44为供试材料,设计不施肥(CK)、常规化肥(氮磷钾,NPK)、高量猪粪有机肥(150%PM)共3个处理,研究连续施用高量猪粪有机肥对水稻产量及农田养分地表径流流失的影响。结果表明,150%PM处理水稻产量最高,较常规化肥处理提高6. 28%;稻田地表径流水总量为1 708 m3/hm~2;常规化肥处理稻田氮、磷、钾地表径流流失总量分别为10. 07、0. 30、3. 10 kg/hm~2,流失率分别为2. 93%、0. 18%、0. 28%;虽然150%PM处理降低了稻田氮素地表径流流失总量和流失率,但极显著增加了磷、钾地表径流流失总量和流失率,分别达到常规化肥处理的14. 4、8. 3倍和4. 4、29. 3倍。表明在本研究条件下,施用猪粪有机肥氮达到常规化肥1. 5倍可实现有机水稻高产,但会大量增加稻田地表径流流失磷钾总量。     

不同施肥模式对早稻季农田氮磷径流流失的影响

为探究湖南双季稻区早稻季防控稻田氮、磷养分流失污染的施肥模式,通过田间试验,设置了不施氮磷肥处理(CK)和常规施肥(CF)、有机肥替代(OM)、控释肥减施(CRF)、绿肥还田(GM)4种施肥模式,研究了不同施肥模式对稻田氮、磷养分径流流失的影响。结果表明:相较于常规施肥模式,有机肥替代、绿肥还田和控释肥减施模式稻田总氮径流流失量分别减少了12.80%、16.62%、28.55%,各施肥处理早稻总氮素流失率大小表现为:常规施肥有机肥替代绿肥还田控释肥减施,氮素流失形态主要以可溶性氮为主,占流失总氮的80.48%~91.96%,可溶性氮中以铵态氮为主。控释肥减施和绿肥还田模式均能减少稻田磷素径流损失量,与常规施肥模式相比,总磷径流流失量分别减少了6.26%和28.30%;有机肥替代模式稻田总磷径流损失量较常规施肥模式增加26.33%;各施肥处理早稻总磷流失率表现为:有机肥替代常规施肥绿肥还田控释肥减施,磷素流失形态前期以颗粒态磷流失为主,后期以可溶态磷为主。在4种施肥模式中,控释肥减施和绿肥还田模式能降低稻田氮磷径流流失量,在南方双季稻区推广这两种施肥模式可有效防控农田氮、磷流失污染风险。