紫色土坡耕地农桑系统对土壤磷素流失的影响

为明确桑树篱配置对三峡库区紫色土坡耕地-桑树复合系统（农桑系统）地上、地下径流与磷素流失的影响，优化农桑系统配置、减少磷素流失，本研究建立野外15°径流小区（长9 m×宽3 m），设置等高种植的一带桑（T₁）、两带桑（T₂）、三带桑（T₃）与无桑树篱（CK） 4种处理，连续监测2020年9月至2021年8月径流小区地表径流（地上）、壤中流（地下）及磷素流失形态与数量。结果表明：三带桑、两带桑和一带桑处理下，地上与地下总径流量相比无桑树篱处理（286.6 mm）分别显著减少62%、33%和21%；壤中流总量相比无桑树篱处理（226.3 mm）分别显著降低69%、37%与26%，4种处理壤中流占径流总量比例为63%~79%。三带桑和两带桑地表径流相比无桑树篱处理分别显著减少33%与18%，一带桑与无桑树篱处理无显著差异。三带桑通过地上与地下径流损失的磷素总量相比无桑树篱处理（0.9 kg·hm^-2）显著减少61%，一带桑和两带桑与无桑树篱处理无显著差异；三带桑和两带桑通过壤中流损失的磷素相比无桑树篱处理（0.5 kg·hm^-2）分别显著减少78%和34%，4种处理经壤中流造成的磷素损失量占磷素损失总量的44%~69%；相比无桑树篱处理（0.4 kg·hm^-2），三带桑随地表径流损失的磷素显著减少40%，但一带桑和两带桑处理磷素损失量却分别增加21%和25%。从不同磷素流失形态来看，可溶性磷占比40%~53%，颗粒态磷占比47%~60%，不同处理可溶性磷与颗粒态磷量差异不显著。各桑树篱处理对榨菜经济产量均无显著影响；除一带桑处理外，两带桑与三带桑处理春玉米经济产量分别显著降低10%和13%。研究表明，壤中流是紫色土坡耕地径流的主要损失途径，坡耕地土壤磷素主要通过地表径流以颗粒态磷的形式流失。三带桑防治磷素流失效果非常突出且不影响榨菜经济产量，但小幅度降低了玉米经济产量。