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。     

甘蔗间作猫豆对水土及氮磷养分流失的影响

通过分析甘蔗‖猫豆间作模式的合理性，旨在为蔗区径流污染的削减及面源污染治理提供理论依据。采用田间径流小区试验，设置不同甘蔗‖猫豆间作密度，观测并记录降雨量、穿透雨量，统计猫豆生育期内的径流次数、径流量、泥沙量、径流中的氮磷含量，并进行相关性分析，研究不同间作密度下的地表径流、泥沙及氮磷流失量的差异及甘蔗‖猫豆间作对氮磷流失的削减作用。结果表明，甘蔗冠层下穿透雨率有随着降雨量的增加而升高的趋势，间作处理的平均穿透雨率为54.7%～71.9%,与单作甘蔗相比，间作甘蔗地表径流流失量降低了8.7%～24.9%,泥沙平均流失量减少了8.5%～23.2%,总氮、总磷流失量分别减少了13.25%～25.97%、6.71%～42.28%,其中硝态氮的流失量大于铵态氮的流失量，分别占总氮量的52.98%～53.94%、12.48%～15.36%。穿透雨率与总磷流失量、径流量呈现极显著正相关关系，相关系数分别为0.80、0.77,总氮流失量、硝态氮流失量、总磷流失量与径流量呈极显著正相关关系，相关系数分别为0.73、0.80、0.85,氮、磷流失量与径流量的产生规律基本一致。甘蔗与猫豆间作能减少因暴雨产...     

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%。     

养分管理措施对丹江口库区橘园氮磷流失的影响

采用径流小区法研究推荐施肥、分期施肥、全园植草对丹江口库区橘园地表径流输出量、氮磷养分流失量与流失形态的影响.结果表明:推荐施肥结合全园植草及推荐施肥结合分期施肥处理均能显著降低橘园坡地地表径流的输出,与习惯施肥处理相比分别降低38.43％和26.51％;雨强是氮磷流失的主要驱动因素,在大雨和暴雨中流失的氮磷分别占全年流失量的96％和98％以上;可溶性总氮和颗粒态磷为库区橘园径流中氮、磷的主要流失形态,需重点加以控制;化肥的施用并不是造成库区橘园氮磷流失的主要影响因素;提高施肥次数,能明显地降低总氮、可溶性总氮和可溶性总磷的流失,而全园植草则在减少总磷和颗粒态磷的流失方面效果显著,与习惯施肥处理相比,推荐施肥结合分期施肥能减少35.96％的总氮流失,推荐施肥结合植草处理能减少59.31％的总磷流失.     

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。     

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。     

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。     

有机肥和炭基肥替代化肥对甘薯坡耕地径流氮磷损失的影响

【目的】探讨施用有机肥和炭基肥对甘薯Ipomoea batatas坡耕地土壤氮磷径流流失量及形态的影响,探索径流养分流失量和土壤化学性质之间的关系【方法】采用随机区组设计,共设置4种施肥处理：不施肥、常规化肥、50%质量分数有机肥+50%质量分数化肥(有机肥50%替代)、炭基肥,在5个时间点测定甘薯坡耕地径流及土壤中不同形态氮磷质量浓度及质量分数,计算氮磷流失量与流失系数。【结果】径流总氮、颗粒态氮、硝态氮和铵态氮质量浓度存在峰值效应,不同径流的产流中有机肥50%替代和炭基肥效应不同。与常规化肥处理相比,有机肥50%替代和炭基肥分别减少了每年总氮径流流失量的48.1%和39.6%,而总磷则降低了26.1%和32.7%。有机肥50%替代和炭基肥处理改变了径流氮磷形态组成,减少了肥料径流流失系数。总氮(R²=0.49)和总磷(R²=0.48)径流流失量与土壤硝态氮呈显著正相关(P<0.05)。土壤有效磷分别能解释总氮和总磷径流流失量的60%和41%。【结论】有机肥50%替代和炭基肥是减少坡耕地养分径流损失的有效措施,有机肥50%替代更适合用...     

松干流域不同种植模式对坡耕地土壤氮磷流失的影响

【目的】研究不同种植模式下松干流域土壤氮磷流失特征,为该流域坡耕地氮磷流失控制提供科学依据。【方法】选择玉米+秸秆无还田+顺垄(CK)、玉米+秸秆立茬还田+横垄(CSSC)、玉米+秸秆粉碎还田+横垄(CSC)、大豆+秸秆粉碎还田+横垄(SSC)与苜蓿+粉碎还田+横垄(ASC)5种模式,通过多年(2014-2016年)大田定位试验,采用坡耕地径流实验装置,开展土壤氮磷流失比较研究。【结果】不同种植模式下坡耕地土壤氮磷流失的差异较大,与玉米(CSC)相比,大豆(SSC)与苜蓿(ASC)水土保持效果更好,土壤流失量减少了19.2%~26.7%,土壤氮流失负荷减少22.9%~31.3%,土壤磷流失负荷减少18.9%~32.4%,径流量减少4.8%~18.4%。玉米立茬还田和粉碎还田与对照相比,土壤流失量减少了37.9%~59.6%,径流量减少了42.4%~57.3%。横垄耕作和顺垄种植相比,水土流失量减少了42.4%~76.8%。坡耕地土壤流失量为190.63~1106.25kg/hm~2,径流量为23.22~106.59t/hm~2;土壤氮流失负荷为0.33~2.46kg/hm~2,土壤磷流失负荷0.13~0.91kg/hm~2;径流氮流失负荷为9.24~41.46g/hm~2,径流磷流失负荷为0.84~7.46g/hm~2。【结论】松干流域坡耕地采用玉米、大豆、苜蓿横垄种植模式均能有效减少土壤氮磷流失;坡耕地氮磷流失主要体现为土壤氮磷流失,径流的氮磷流失量很小,几乎可忽略。     

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。     

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。     

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。     

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.     

洱海流域不同施肥模式对稻田氮磷径流流失的影响

为探究洱海流域水稻种植的合理施肥模式,减少稻田氮磷径流流失,通过田间小区试验,研究不同施肥模式对稻田氮磷径流流失和水稻产量的影响。结果表明：与常规施肥处理（CF）相比,化肥减量20%处理（T1）总氮径流流失量无显著差异,有机肥替代处理（T2~T5）总氮径流流失量降低31.6%~40.4%,缓控释肥处理（T6）总氮径流流失量降低15.7%;与CF处理相比,T1、T2和T6处理总磷径流流失量无显著差异,T3和T5处理总磷径流流失量分别降低23.3%和17.4%,T4处理总磷流失量增加57.0%。与CF处理相比,T6处理和T1处理籽粒产量无显著差异,T2~T5处理籽粒产量降低11.8%~42.9%;与T1处理相比,T5和T3处理籽粒产量无显著差异。与CF处理相比,T1、T6和T4处理秸秆产量无显著差异,T2、T3和T5处理秸秆产量分别降低15.5%、16.0%和36.0%。综合考虑不同施肥处理的稻田径流流失量和水稻产量等因素,化肥减量（T1）、有机无机配施（T3和T5）和缓控释肥（T6）处理是可供选择的环境友好型施肥模式。     

洱海流域不同轮作与施肥方式对农田氮磷径流损失的影响

为了探讨洱海流域不同轮作与施肥方式对农田土壤径流氮磷损失的影响,在洱海地区利用田间小区试验,研究了7种轮作模式（大蒜-玉米、大麦-水稻、油菜-水稻、蚕豆-烤烟、大蒜-烤烟、蚕豆-水稻、大蒜-水稻）和3种施肥方式（速效肥、缓释掺混肥、不施肥）下的作物产量以及地表径流氮磷损失特征。与习惯施肥处理（CF）相比,施用缓释掺混肥（BB）能够减少肥料使用量,氮、磷肥减少量分别为9.85%~47.49%和10.81%~63.33%;同时部分作物产量有明显提高,大麦-水稻轮作下水稻产量提高19.69%,蚕豆-水稻轮作下蚕豆产量提高16.99%,大蒜-水稻轮作下大蒜产量提高24.32%,油菜-水稻轮作下油菜产量提高35.79%。7种轮作模式下施用BB肥均能降低土壤径流中氮磷损失,BB处理较CF处理土壤径流总氮和总磷流失量分别降低10.72%~28.80%和17.13%~47.87%。种植烤烟施肥量偏高,易造成土壤径流氮磷流失,总氮和总磷流失量分别达到5 907.00g·hm^-2和821.25 g·hm^-2;油菜-水稻轮作易造成土壤径流磷损失,总磷损失量达到1 045.77 g·hm^-2。研究表明,在洱海地区,施用相应作物专用BB肥能够有效降低土壤径流氮磷损失,蚕豆-水稻轮作是一种较好的减少氮磷面源污染的种植模式。     

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)     

旱地不同间套作对玉米生长·养分累积及产量的影响

通过田间小区试验,研究玉米与不同作物间套作方式对玉米生长、养分累积及产量的影响。结果表明:与玉米单作方式相比,玉米与不同作物间套作更能提高玉米的叶片叶绿素含量、光合特性、植株氮磷钾养分累积以及产量。4种间套作方式中,玉米花生、玉米大豆间作在对玉米叶片叶绿素含量及光合特性方面提高幅度较大;植株氮磷钾养分累积方面,则以玉米大豆间作处理的氮素累积最大,可达224.6 kg/hm2,以玉米红薯套作处理的磷、钾养分累积最大,分别为117.72、352.84 kg/hm2;产量方面,玉米红薯套作、玉米大豆间作较玉米单作增产率分别达75.7%、47.5%。     

云南坡耕地红壤地表径流氮磷流失特征定位监测

选取南方典型坡耕地红壤为试验区,采用田间小区试验方法,在自然降雨条件下,于2008-2010年连续3a对不同农业管理方式下地表径流及氮磷流失特征进行田间实地监测.结果表明,试验区域干湿季极其分明,3a平均降雨量为838.6 mm,主要集中在5月到10月,坡耕地红壤地表径流、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之间呈极其显著的指数相关性,相关系数分别为R=0.8974**和R=0.5297**.坡耕地红壤地表径流量、径流系数及氮磷流失量变化规律一致,不施肥条件下,总氮、总磷流失量最大,优化施肥、揭膜、横坡垄作及秸秆覆盖等农艺措施能降低氮、磷流失量,尤其是横坡垄作种植,相对于顺坡垄作氮、磷流失总量降低了2/3左有.不同处理之间径流中各种形态氮磷含量无显著差异,说明不同农业措施主要通过地表径流流失量而影响坡耕地地表径流氮磷流失量的多少.坡耕地红壤地表径流氮磷流失以颗粒态为主,TDN占TN比例年均为24.58％,TDP占TP的比例年均为7％,TN流失量是TP的3倍左右;优化施肥和揭膜条件下可溶性氮磷所占比例增加,横坡垄作和秸秆覆盖条件下降低.在可溶性氮素中,NO3-N、NH3-N占TN的比例年均分别为8.41％、12.65％,但是2009、2010年NH3-N均小于NO3-N.因此,关于坡耕地地表径流不同流失氮素形态的影响因素较多,目前研究结果不确定,且年际之间差异较大,尚需要进一步研究.     

施用不同比例缓释肥对农林复合系统地表径流氮磷流失过程的影响

试验通过在滇池流域桃树/大豆间作模式中施用不同比例的缓释肥作为处理,研究了不同缓释肥施肥比例[处理Ⅰ(2/3缓释肥+1/3复合肥)、处理Ⅱ(全部施用缓释肥)、对照(全部施用复合肥)]对桃树/大豆间作模式的径流、泥沙流失量和径流中氮磷流失过程的影响。结果表明:在桃树/大豆间作模式中,与对照相比,施用不同比例的缓释肥显著地降低了径流中氮磷的浓度和氮磷流失总量中泥沙所占的比例;3种处理条件流失过程相似,均表现为初期增大中期减小后期趋于稳定的状态;与对照(CK)相比,处理Ⅰ与处理Ⅱ的径流流失量分别削减了8.15%和23.60%,泥沙流失量分别削减了5.25%和18.55%。说明在桃树/大豆间作模式下,施用缓释肥对于径流流失、泥沙流失和氮磷养分流失均具有较好的控制效果。     

不同农艺管理措施下双季稻田氮磷径流流失特征及其主控因子研究

选择湖南省长沙县典型中亚热带双季稻田长期定位试验小区,通过田间观测明确不同施肥、水分管理、秸秆还田、生物质炭农艺管理措施对氮磷径流流失的影响,采用冗余分析方法(RDA)探明稻田氮磷径流流失的主控因子。研究结果表明:早晚稻各处理田面水总氮浓度在施肥后(基肥、分蘖肥和穗肥)第1 d达到峰值,并在10 d后逐步恢复到平稳水平;早稻田面水总磷浓度在施基肥后第1 d迅速达到最高,晚稻在施肥后第5 d才达到峰值。早晚稻田面水氮磷浓度受农艺管理措施影响明显,在间歇灌溉条件下,施有机肥、秸秆还田与生物质炭比常规化肥处理分别降低总氮浓度34.05%、15.34%～19.76%和15.46%～17.47%;秸秆还田与生物质炭相对常规化肥处理分别降低田面水总磷浓度6.33%～8.76%和9.09%～13.66%。铵态氮和颗粒态磷是氮磷径流流失的主要化学形态,施肥后10 d内是氮磷径流流失风险窗口期,该期间总氮和总磷径流流失分别占稻季总流失量的82.53%～97.66%和6.73%～47.02%。冗余分析结果表明配施有机肥促进氮磷径流流失,施用生物质炭主要促进稻田氮素径流流失,秸秆还田主要减少稻田氮素径流流失。综合考虑氮磷径流流失防控潜力、实际效果和实施可行性,中亚热带双季稻田采取高效水分管理(尤其是流失风险窗口期)加秸秆还田是减少稻田氮磷径流流失的可行方式。