模拟降雨条件下农田氮素径流流失特征研究

基于洱海流域农田径流总氮污染严重、入湖总氮负荷较高的特点,采用室外人工模拟降雨方法,研究了20、40、60 mm·h~(-1)三种雨强条件下农田径流产流过程和氮素流失特征。结果表明:农田径流的产生主要受降雨量控制,当雨量达到(20±2)mm时才会产生径流,雨强主要影响其产流后流量的增长速度以及稳流后流量的大小,雨强越大,产流增长速度越快,平稳后径流量也越大;径流中氮素流失量与降雨量呈极显著线性相关(P0.01),而且雨强越大,氮素流失速度越快,雨强60 mm·h~(-1)时线性拟合方程的斜率最大为1.28;三种雨强条件下均无明显的初期冲刷效应,不宜通过截留初期农田径流来控制农田径流氮污染;径流中氮素浓度随着降雨量增加先增大后减小,其浓度峰值受雨强影响较大,雨强大的浓度峰值高,且浓度峰值均出现在径流量趋于稳定时段附近;氮素浓度变化与悬浮物浓度变化呈极显著线性相关。建议通过加强水土流失管控及在湖周采取截蓄净化等措施有效控制洱海流域农田径流中的氮污染。     

淮北平原农田氮磷流失模拟降雨试验研究

以淮北平原农田为研究对象,考察2种类型土壤(砂姜黑土和黄潮土)通过人工降雨试验模拟下渗水量、壤中流TN、TP与土壤类型和土壤深度的相关性,结合野外采样调查分析测定区域水体的氮磷含量指标,分析区域农田氮磷养分流失特征,估算迁移比率.结果表明,壤中流TN、TP含量与土壤类型、土壤深度以及降雨持续时间存在一定的差异性;黄潮土...     

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。     

模拟降雨条件下肥料氮素流失特征

为了解肥料中氮素流失特征,设计不同水肥处理,并对不同去向（径流、渗流和渗漏到泥沙）氮素进行了跟踪监测。结果表明：渗流水中肥料氮素含量最高,占总流失量的36.55％～42.86％,泥沙中肥料氮素含量占30.77％～40.00％,随径流水流失的肥料氮素量占23.45％～26.59％;径流、渗流水、泥沙中N O3- N含量与施氮量密切相关,施氮量越高,N O3- N浓度越高;渗流中的肥料氮素含量及N O3- N浓度均高于径流水,表明施用氮肥对地下水环境构成较大威胁。     

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。     

模拟降雨条件下北运河流域农田养分流失特征

为了解北运河流域农田养分流失特征,通过模拟降雨的情况下,分析了降雨量对径流雨水中养分含量、土壤养分和泥沙流失的变化特征。结果表明,北运河地区只有在暴雨情况下产生农田径流,暴雨后,农田径流雨水中总N浓度在4.7~11.3mg·L^-1,氨态氮和硝态氮占44.51%;总P浓度在0.66~1.35mg·L^-1,水溶磷含量占到总磷54.08%。养分的流失以表层为主,土壤表层总氮流失比例达到29.79%,氨态氮损失率达到52.09%,硝态氮损失10.21%,表层土壤总磷含量下降达到16.48%,水溶性磷损失5.27%。农田径流泥沙中总氮含量为0.66~1.27mg·g^-1,占总流失量的82.28%;总P浓度在14.73~20mg·g^-1,占到总流失量的99.89%;模拟降雨后土壤大团聚体减少8.8%,而微团聚体增加9.5%。     

四川油菜地地表径流氮素流失特征研究

在四川省眉山市通过径流场试验研究了不同施氮行为下,地表径流中氮的流失特征。试验结果表明,氨氮和总氮的流失均随着时间的推移而不断降低,氨氮的流失在总氮中所占比例较少,硝态氮为其主要的流失形式。氮素的施用量越高,其流失率越高。全施用有机肥的处理比全施用化肥处理的流失率低0.4个百分点。有机肥和无机肥混合的平衡施肥能有效减少氨氮和总氮的流失,且保持较高的产量。全化肥施肥处理收获的油菜产量,比平衡施肥处理下收获的油菜产量高7.1%,比全有机肥处理下收获的油菜产量高10.6%。有机肥可起到非常关键的氮素缓释作用,有机肥和无机肥配合施用,在保持高产的同时,可有效地减少养分的流失,提高氮肥利用率,减少水体污染。     

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.     

水稻田面水氮素动态径流流失特性及控制技术研究

通过测坑和大田试验,对上海市黄浦江上游水稻田面水氮素动态、径流(排水)流失规律和控制对策进行了研究。结果表明,(1)在基肥期和第1次追肥(碳铵)后,稻田水中氮素浓度下降均较快,施肥后1～2d,TN含量即可下降为施肥当天浓度的25.13%～50.25%,平均为30.17%,到第4d则下降到10%以下;(2)在第2、3次追肥(尿素)后,坑面水氮素浓度减少趋势不同于基肥期和第1次追肥,施肥后开始1～3d浓度先稍有升高,此后下降趋势同前2次施肥;(3)人工降雨试验表明,如施肥后遇暴雨,则可能导致氮素的大量流失。以基肥期为例,施肥后第2d,40mm雨量引起的TN流失量为5.54～7.95kg·hm-2,80mm雨量引起的TN流失量可达16.74～24.02kg·hm-2,氮素的径流流失以NH4+-N为主;(4)应严格控制播期排水和烤田排水,否则会引起氮素的大量流失;(5)经测产,增施有机肥而减少化肥用量对水稻产量没有影响,但可以在很大程度上减少水稻田面水氮素的径流(排水)流失。     

模拟降雨条件下牛粪中氮素流失特征研究

在人工模拟降雨条件下对露天堆放的新鲜牛粪和腐熟牛粪氮素的流失特征进行研究,为农村面源污染防治提供依据。结果表明,径流的产生主要受降雨量影响,降雨强度的影响不明显。当降雨量小于10 mm时,无径流产生;当降雨量达到15 mm左右时,初始径流产生。一次完整的降雨过程中径流TN浓度呈明显山峰形,初始浓度为100~200 mg/L,当降雨量为30 mm时,新鲜牛粪出现浓度峰值约400 mg/L左右,降雨量为50 mm时,腐熟牛粪出现浓度峰值510 mg/L,且浓度峰早于流量峰约35 min出现;当降雨量达到25 mm时,新鲜牛粪和腐熟牛粪TN、NH_4~+-N、NO_3~--N流失量分别为11.79、4.17、3.02和18.58、0.65、12.99 g/t;降雨量达到50 mm时,新鲜牛粪和腐熟牛粪TN、NH_4~+-N、NO_3~--N流失量分别为51.75、22.75、11.63和96.87、4.78、85.30 g/t;腐熟牛粪氮素流失量高于新鲜牛粪约1倍。降雨量由25 mm增加为50 mm,氮素的流失总量增加4倍以上。新鲜牛粪氮素流失形态主要为NH_4~+-N、NO_3~--N,分别占51.3%、25.6%,腐熟牛粪氮素流失形态主要为NO_3~--N,占88.1%。1 t牛粪1次120 mm降雨径流流失的氮素占牛粪氮素总量的0.7%。     

天然降雨条件下坡面侵蚀动力学特性研究

采用天然降雨径流小区试验的方法,通过观测天然降雨条件下坡面径流流速,对坡面侵蚀发生过程中的径流水动力学特性进行了研究.结果表明:植被覆盖的坡面和裸坡的径流水力学参数流速、雷诺数、弗汝德数均随降雨强度的增大而增大;阻力系数则随降雨强度的增大而减小.有植被覆盖的坡面流的雷诺数与弗汝德数则随雨强的变化相对平稳.     

不同水氮措施对农田氮素流失和动态变化规律

【目的】 研究不同水氮措施对农田氮淋失的影响。【方法】 以宁夏黄灌区玉米为供试材料,采用田间试验、取样、室内分析与生物统计的方法,设CON(常规处理)、RN(减施氮肥)、SRN(减氮节水)、SMN(节水增施有机肥)和CRF(控释肥配施)共5个处理,研究不同水氮措施对农田氮素流失和动态变化规律。【结果】 土壤含水量是影响淋溶量的因素之一,而灌溉量是影响淋溶量的主要因素,节水控灌处理(SRN、SMN)所产生的淋溶水量均低于常规灌溉处理(CON、RN、CRF),节水控灌处理淋溶水量比常规灌溉处理淋溶水量减少14.6%~18.4%;土壤淋溶水总氮、可溶性总氮、硝态氮浓度年内变化呈降低趋势,均在基施肥或第1次追施氮肥后出现峰值,是控制氮素流失的关键时期,施氮量是影响淋溶水氮素浓度的主要因素;2016~2018年总氮淋失量大小顺序均为CON(常规处理)＞RN(减施氮肥)＞SRN(减氮节水)＞SMN(节水增施)＞CRF(控释肥配施),CRF总氮淋失量较CON减少21.4~43.0 kg/hm²。【结论】 CRF处理降低氮素淋失的效果最佳,与CON处理相比总氮淋失量降低比例为68.4%~74.7%。     

人工模拟降雨不同施肥方式下紫色土养分流失研究

试验采用人工模拟降雨装置,研究了紫色土在表施肥和混施肥两种施肥方式下磷、钾养分径流流失规律.结果表明,两种施肥方式径流中养分浓度均随时间呈幂函数下降,但表施肥径流中磷钾养分含量明显高于混施肥,且在降雨产流初期表现尤为明显;在养分流失量方面,两种施肥方式径流中可溶性P及速效K累积流失量均随时间呈近似直线增加,表施肥明显大于混施肥,但混施肥养分流失50%～70%在开始降雨产流的前10 min内发生,而表施肥养分流失贯穿整个产流过程.同时试验发现施肥方式对坡面产流无显著影响.     

淮北平原区种子植物区系成分研究

参考安徽植物志等相关文献资料,对淮北平原区种子植物区系成分进行分析。结果表明,淮北平原区共有种子植物94科、307属、565种（包括亚种、变种和变型）,分别占安徽省野生种子植物科、属、种总数的48．2l％、33．66％、19．74％。科以泛热带成分为主（占56．16％）,其中科的热带性地理成分占58．90％;属以北温带分布最多（占28．97％）,其中属的温带性地理成分占62．30％。淮北平原区植物区系隶属于华东植物区,基本上属于温带性质和亚热带性质,并且温带区系性质较明显。     

我国农田总氮流失影响因素分析

利用第一次全国农业污染源普查的70个样本数据,对农田非点源污染总氮(TN)流失系数与6个影响因素间的关系进行相关和回归分析。结果表明,土地利用方式X3、土壤质地X4、施氮量X5、年降雨量X64个因素对农田TN流失系数有显著影响。由标准化回归系数得知,各因素对流失系数影响的大小顺序为X6>X5>X3>X4。在此基础上所建立的我国农田TN流失系数的回归方程为Y=-5.3+0.28X6+0.017X5+4.563X3+0.088X4,通过16个文献数据对该模型进行验证,结果显示该模型具有很好的预测能力,可用于我国不同地域农田TN流失系数的估算。     

降雨径流中氮磷流失及控制研究

以崂山水库周边农用地为研究对象,在2019年7月至2020年8月期间收集了9块种植不同作物试验地的降雨后地表径流,对其中的氨态氮(NH+4-N)、硝态氮(NO-3-N)和溶解性磷(SP)输出浓度和流失量进行分析核算,同时考察了施用化肥和控释肥对氮磷流失的影响.结果表明:不同作物类型的降雨径流中氮磷流失差别较大;施用控释肥料较普通肥料可以减少17.9％的氨态氮、16.4％的硝态氮和18.0％的溶解性磷输出.     

河岸带耕地降雨径流产流特征分析

在孟津黄河漫滩的河岸带上开展了野外定位观测,研究了自然降雨情况下,河岸林地转变成农耕地前后降雨地表径流产流的污染特征.结果表明,河岸滩区具有较强的土壤入渗能力,径流产流的次降雨量临界值为20 mm;滩区径流系数相对偏小:耕地平均3.5%,林地平均2.0%;在耕地开垦初期,由于雨滴的直接溅蚀,表土存在"板结"现象,径流系数增加较为明显.河岸滩区的降雨径流呈弱碱性(pH=8.0～9.5),且盐分含量偏高;耕地径流和林地径流水质的差异表现在耕地径流具有较低的高锰酸盐指数和总氮含量;由于耕地的径流产生量明显大于林地,耕地径流的污染物(土壤颗粒物、有机物、总氮和总磷)产生总量约是林地径流的1.5～3.0倍.土壤翻动后的首次降雨通常会引起耕地较平时5～10倍的土壤颗粒物和总磷流失.林改耕后,径流颗粒物和总磷含量较参照耕地平均增加3倍,成为滨河漫滩农田开垦初期的应首要控制的污染物.河岸滩区在河岸缓冲、屏障和面源污染物削减方面具有重要的水文生态功能,因此在河岸滩区的开发进程中,应注重加强对原生河岸带的生态保护与管理.