【摘要】： 以往的研究表明,農(nóng)田地表徑流引起的氮磷流失是地表水水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。太湖水網(wǎng)地區(qū)雨量豐富,地勢(shì)低平,農(nóng)田排水溝渠密集,持續(xù)降雨條件下旱作農(nóng)田也會(huì)發(fā)生滲漏,同樣引起農(nóng)田氮磷流失。流失方式不同、農(nóng)田利用類(lèi)型不同、施肥強(qiáng)度不同、土壤氮磷含量不同,農(nóng)田氮磷流失特征與流失量都會(huì)有所不同。至目前為止,在太湖流域關(guān)于不同流失方式下,不同農(nóng)田利用類(lèi)型的氮磷流失特征的研究尚為缺少。本研究在浙江嘉興、上海青浦區(qū)與松江區(qū)選擇了12個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位,包括稻田、種植年限短菜地、種植年限長(zhǎng)菜地3種農(nóng)田類(lèi)型,利用原位模擬降雨實(shí)驗(yàn),在三種農(nóng)田類(lèi)型上,研究了滲漏與地表徑流兩種流失方式下的氮磷流失特征及流失量。主要結(jié)論如下: 1. 12個(gè)點(diǎn)位的原位模擬降雨實(shí)驗(yàn),降雨量為80mm條件下,旱作菜地農(nóng)田地表徑流水量和滲漏水量差異不顯著,分別為降雨量的57.8%、64.6%;稻田地表徑流水量為降雨量的89%,高于菜地徑流水量。菜地農(nóng)田實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位上,地表徑流方式下降雨結(jié)束后產(chǎn)流延續(xù)時(shí)間極顯著低于滲漏方式,僅為滲漏方式的1/18,兩者分別為1.7min、25.2min;而地表徑流方式下產(chǎn)流速率是滲漏方式的3倍,兩者平均分別為96.2ml/min、31.3 ml/min。 2.三種農(nóng)田類(lèi)型上,地表徑流方式下農(nóng)田總氮流失量差異不顯著,種植年限長(zhǎng)菜地、種植年限短菜地、稻田總氮流失量平均分別為6.78、4.02和1.28 kg/hm~2,總氮流失濃度平均分別為12.63、8.25、1.71 mg/L;滲漏方式下種植年限長(zhǎng)菜地和種植年限短菜地總氮流失量差異也不顯著,平均分別為78.83、35.62 kg/hm~2,總氮流失濃度平均分別為164.32、56.32 mg/L。滲漏方式下硝態(tài)氮是流失總氮的主體,占總氮的70%以上;地表徑流方式下水溶性氮為流失總氮的主體,平均占總氮的65%以上。在旱作菜地農(nóng)田的8個(gè)點(diǎn)位上,滲漏方式下總氮流失量顯著高于地表徑流方式,滲漏和地表徑流方式總氮流失量分別為32.5、5.4 kg/hm~2。 3.三種農(nóng)田類(lèi)型上,地表徑流方式下農(nóng)田總磷流失量差異不顯著,種植年限長(zhǎng)菜地、種植年限短菜地、稻田平均總磷流失量分別為0.93、0.36、0.13kg/ hm~2,總磷流失濃度平均分別為1.83、0.78、0.17 mg/L;滲漏方式下種植年限長(zhǎng)菜地和種植年限短菜地總磷流失量差異也不顯著,平均分別為2.06、0.23kg/ hm~2,種植年限長(zhǎng)菜地總磷流失濃度顯著高于種植年限短菜地,平均分別為3.09、0.38 mg/L。滲漏方式與地表徑流方式下水溶性磷均占流失總磷50%以上,水溶性磷為滲漏方式和地表徑流方式磷素流失的主體。滲漏方式與地表徑流方式總磷流失量無(wú)顯著差異,在菜地農(nóng)田的7個(gè)點(diǎn)位上,滲漏方式與地表徑流方式總磷流失量分別為0.62、0.71 kg/hm~2。 4.農(nóng)田0~5cm、0～20cm土壤硝態(tài)氮含量分別為31.2～472.9和33.2～171.1mg/kg時(shí),地表徑流方式下,農(nóng)田0～5cm、0～20cm土壤硝態(tài)氮含量與徑流液總氮、水溶性氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和水溶性有機(jī)氮流失量、流失濃度相關(guān)不顯著。滲漏實(shí)驗(yàn)則顯示:農(nóng)田0-5cm、0～20cm土層硝態(tài)氮含量與滲漏液總氮、水溶性氮、硝態(tài)氮的流失量、流失濃度呈極顯著正相關(guān)。0～20cm是氮素滲漏流失的關(guān)鍵層次,該土層NO_3~--N含量是滲漏氮素流失的主要影響因素,0～5cm土壤硝態(tài)氮含量對(duì)氮素滲漏流失的影響大于其他土層。 5.農(nóng)田0~5cm、0～20cm土壤Olsen-P含量分別為3.9～59.6和2.4～45.0mg/kg時(shí),地表徑流方式下,土壤Olsen-P含量與徑流液總磷、水溶性磷、水溶性無(wú)機(jī)磷、水溶性有機(jī)磷流失量、流失濃度相關(guān)不顯著,與顆粒態(tài)磷流失量相關(guān)不顯著。滲漏實(shí)驗(yàn)顯示:0～5cm土壤Olsen-P含量低于20mg/kg時(shí),滲漏液總磷濃度全部低于0.53 mg/L,流失量低于0.46 kg/hm~2,土壤Olsen-P含量高于20mg/kg時(shí),滲漏液中總磷濃度和流失量明顯增高,總磷濃度均高于1.57 mg/L,最高達(dá)8.50 mg/L,流失量可達(dá)6.61 kg/hm~2。 本項(xiàng)研究結(jié)果顯示,菜地農(nóng)田在80mm降雨條件下,對(duì)氮流失而言,滲漏大于地表徑流,即:在持續(xù)陰雨條件下,氮的流失風(fēng)險(xiǎn)大;而對(duì)磷流失而言,滲漏方式與地表徑流方式區(qū)別不大。在菜地農(nóng)田上,隨農(nóng)田表層0～5cm和0～20cm土壤硝態(tài)氮含量,0～5cm的土壤Olsen-P含量的增加,氮磷的地表徑流流失或滲漏流失均有明顯增加的趨勢(shì),換言之,土壤0～5cm硝態(tài)氮與Olsen-P含量可較好反映農(nóng)田氮磷流失潛力。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：S153;X52

【引證文獻(xiàn)】

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1 和玉璞;徐俊增;楊士紅;洪大林;;灌排調(diào)控模式對(duì)稻田排水過(guò)程的影響[J];灌溉排水學(xué)報(bào);2014年Z1期

2 杜曉玉;徐愛(ài)國(guó);冀宏杰;朱曉暉;;華北地區(qū)施用有機(jī)肥對(duì)土壤氮組分及農(nóng)田氮流失的影響[J];中國(guó)土壤與肥料;2011年06期

3 錢(qián)子俊;高海鷹;王曉龍;;淡水湖泊河口區(qū)磷的輸入遷移及其對(duì)藻類(lèi)生長(zhǎng)的影響[J];土壤;2011年06期

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1 王洪嬌;滇池流域不同農(nóng)田類(lèi)型徑流氮磷流失特征[D];云南大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2799102