【摘要】：黃壤坡耕地不僅具有“粘、酸、瘦”的特點(diǎn),且水土、養(yǎng)分流失普遍嚴(yán)重,引起一系列農(nóng)業(yè)面源污染環(huán)境問題。本研究以黔中黃壤坡耕地土壤養(yǎng)分流失長期定位監(jiān)測基地為平臺(tái),于2008~2013年連續(xù)6a進(jìn)行觀測,研究該區(qū)域降水及氮素養(yǎng)分濕沉降濃度、總量及季節(jié)性變化等特征,探明降雨帶入的氮素養(yǎng)分對黃壤坡耕地養(yǎng)分流失的貢獻(xiàn),探索玉米-油菜輪作的6種耕作模式對黃壤坡耕地地表徑流、徑流氮輸出的控制效果,以及不同耕作模式下黃壤坡耕地系統(tǒng)中氮素養(yǎng)分收支平衡,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)面源污染防治對策提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明:2008~2013年間,年均降雨次數(shù)63.2次,年均降雨量692.7mm,平均單次降雨量為11.0mm;6年平均TN、NO3--N、NH4+-N濕沉降濃度分別為1.97、0.34、0.38 mg/L;6年平均濕沉降TN、NO3--N、NH4+-N輸入量分別為14.44、3.02、2.95 kg·(hm2·a)-1,TN輸入量與降雨量呈極顯著正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.8243,P值為0.0018),輸入量季節(jié)性變化為5~7月輸入最為集中,即冬、春季較低,夏、秋季較高,當(dāng)?shù)刈魑锸┓蕰r(shí)應(yīng)加以考慮濕沉降出入的養(yǎng)分。黃壤坡耕地產(chǎn)流系數(shù)為9.49%~33.05%,平均19.34%;氮肥流失系數(shù)為0.827%~1.386%,平均1.030%;徑流氮輸出以顆粒態(tài)氮所占TN比例46.04%最高,可溶性總氮流失以硝態(tài)氮為主,占TN流失的27.94%。優(yōu)化施肥+橫坡壟作+秸稈覆蓋+等高植物籬的耕作模式下截流效果、氮素養(yǎng)分流失控制效果最佳,產(chǎn)流量較CK(空白對照)減少24.90%;氮肥流失系數(shù)最小,為0.827%;TN平均輸出總量最小,為4.89 kg/hm2。順坡常規(guī)耕作條件下,優(yōu)化施肥與常規(guī)施肥徑流量相當(dāng),TN輸出量減少27.41%;優(yōu)化施肥條件下,橫坡壟作較順坡常規(guī)耕作徑流量減少6.64%,TN輸出量減少8.00%;優(yōu)化施肥+橫坡壟作條件下,秸稈覆蓋較無秸稈覆蓋徑流量減少4.89%,TN輸出量減少4.68%;秸稈覆蓋+等高植物籬較秸稈覆蓋徑流量減少12.43%,TN輸出量減少9.82%。結(jié)果表明,橫坡壟作、優(yōu)化施肥、秸稈覆蓋、等高植物籬是控制黃壤坡耕地地表徑流、徑流中氮素流失的有效耕作模式。油菜、玉米作物氮素養(yǎng)分吸收量均以耕作模式OPT+TR+S+H(優(yōu)化施肥+橫坡壟作+秸稈覆蓋+等高植物籬)最高,以CK最低。從不同耕作模式來看,玉米的6a平均吸收量均高于油菜的吸收量,平均占N素養(yǎng)分吸收總量的62.20%;經(jīng)濟(jì)器官部分大于廢棄物部分,平均占N素養(yǎng)分吸收總量的67.50%。優(yōu)化施肥、橫坡壟作、秸稈覆蓋、植物籬技術(shù)耕作措施均可提高油菜、玉米作物氮素肥料周年利用率,OPT+TR+S+H較CON(常規(guī)施肥+順坡常規(guī)耕作模式)當(dāng)季氮肥周年利用率提高77.20%。黔中黃壤坡耕地系統(tǒng)中氮素養(yǎng)分收支平衡CK處理處于虧缺狀態(tài),其它處理N素養(yǎng)分均產(chǎn)生盈余,其中以CON盈余最高,以O(shè)PT+TR+S+H最低,盈余量分別為719.30 kg/hm2、241.95 kg/hm2。常規(guī)施肥耕作模式(CON)不僅浪費(fèi)嚴(yán)重,而且環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)較高,OPT+TR+S+H耕作模式下雖然N素養(yǎng)分盈余量最小,但不是最理想的狀態(tài),隨著作物種植年限的增加,存在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)會(huì)越來越突出。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S158

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2518079