江西典型种植模式下农田氮磷径流流失特征研究

来源 :江西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tony_tang
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双季稻、水旱轮作、旱地两熟等是我国南方农田典型种植模式。在农作物生产过程中,由于降雨或灌溉水的驱动,氮磷等营养盐以溶质或颗粒形态随地表径流迁移至农田外水环境,不仅浪费资源,也造成水体富营养化和地下水污染。地表径流的发生,除与降雨量、降雨强度和降雨历时有关外,还与地形、地貌和种植制度有关。笔者以农田典型种植模式为研究对象,于2015-2016年采用径流小区实地监测,分析双季稻、水旱轮作、旱地两熟等三种江西农田典型种植模式下的降雨及径流发生规律、地表径流氮磷流失量及流失形态,明确了典型种植模式下的地表径流氮磷流失特征,比较了不同减排措施对氮磷流失的影响,以期为江西省农田氮磷流失控制提供技术支撑和决策参考。研究结果表明:(1)双季稻模式的径流量及产流系数分别为9944 m3/ha/yr、61.4%。在监测年度内,双季稻种植模式下,全年地表径流水中总氮浓度平均4.04±0.19mg/L;硝态氮浓度平均为1.03±0.08mg/L,占总氮浓度的25.5%;铵态氮浓度平均为0.32±0.01 mg/L,占总氮浓度的7.9%;总磷浓度平均为0.15±0.03mg/L,其中可溶性总磷浓度平均为0.08±0.01mg/L,占总磷浓度的53.3%。地表径流总氮流失量平均为40.14±2.17kg/ha,其中:硝态氮流失量为10.25±0.79kg/ha,占总氮流失量的25.5%;铵态氮流失量3.2±0.07kg/ha,占总氮流失量的8.0%;总磷流失量平均为1.49±0.32kg/ha,其中:可溶性总磷流失量0.87±0.17 kg/ha,占总磷流失量的58.4%。采用主因子优化和综合优化措施对农田径流量的产生养分浓度没有显著性影响。减施氮肥和增施钾肥扥措施对稻田地表径流氮磷流失量影响较小,表明通过化肥减施来控制农田氮磷流失的效果不明显。(2)水旱轮作模式的径流量及产流系数分别为8326 m3/ha/yr、43.7%。在监测年度内,水旱轮作种植模式下,全年地表径流水中总氮浓度平均5.14±0.19mg/L;硝态氮浓度平均为2.08±0.08mg/L,占总氮浓度的40.4%;铵态氮浓度平均为0.72±0.01mg/L,占总氮浓度的14%;总磷浓度平均为0.33±0.04mg/L,其中可溶性总磷浓度平均为0.19±0.03mg/L,占总磷浓度的57.5%。,水旱轮作种植模式下地表径流总氮流失量平均为42.3±1.81kg/ha,其中:硝态氮流失量为17.32±1.52kg/ha,占总氮流失量的40.9%;铵态氮流失量5.98±0.3kg/ha,占总氮流失量的14.1%。地表径流总磷流失量平均为2.74±0.37kg/ha,其中:可溶性总磷流失量1.61±0.24 kg/ha,占总磷流失量的58.7%。优化施肥措施对水旱轮作田地表径流氮磷流失量影响较小,基此可以表明地表径流氮磷流失与施肥关系不如与地表径流水产生量关系显著,也就是说较少径流水量对氮磷流失的控制效果要大于减少施肥量的效果。不同时期径流水中的养分浓度变化很大,主要受施肥、农事活动以及降水中养分浓度的影响,因此要注意肥料深施,避免高温施肥,减少肥料损失。(3)旱地两熟模式的径流量及产流系数分别为1318 m3/ha/yr、16.7%。在监测年度内,旱地两熟种植模式下,全年地表径流水中总氮浓度平均1.02±0.16mg/L;硝态氮浓度平均为0.5±0.08mg/L,占总氮浓度的49%;铵态氮浓度平均为0.19±0.05 mg/L,占总氮浓度的18.6%;总磷浓度平均为0.21±0.02mg/L,其中可溶性总磷浓度平均为0.11±0.03mg/L,占总磷浓度的52.3%。地表径流总氮流失量平均为1.34±0.24kg/ha,其中:硝态氮流失量为0.65±0.79kg/ha,占总氮流失量的48.5%;铵态氮流失量0.24±0.06kg/ha,占总氮流失量的17.9%;总磷流失量平均为1.49±0.32kg/ha,其中:可溶性总磷流失量0.28±0.03 kg/ha,占总磷流失量的18.8%。优化施肥措施对旱地两熟田地表径流氮磷流失量影响较小,横坡垄作+秸秆覆盖对陡坡地地表径流有一定的截留效果,可以在旱坡地水土流失严重的地区推广起垄种植。
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