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自然降雨和施用缓释肥对北运河上游大田氮磷径流流失的影响
Effects of Natural Rainfall and Application of Slow-release Fertilizers on Nitrogen and Phosphorus Runoff Loss in the Upper Beiyun River Watershed
在北运河上游流域,通过大田监测试验,研究了自然降雨条件下不施肥(T1)、传统施肥(T2)、缓释肥(T3) 3种不同施肥处理玉米生长季氮磷径流流失的影响。结果表明:当流域内12 h内降雨量超过 30 mm时,土壤含量水呈饱和状态,由此地表径流液产生;若在1 h内降雨量超过30 mm,则会加剧径流的产出。与T2处理相比,T3处理的总氮、总磷、铵态氮、硝态氮流失量均偏低,分别低15.3%、24.2%、10%和12%,但未达到显著性差异。T3处理的总氮流失率为0.07%,较T2处理减少46.2%;T3处理的总磷流失率为0.13%,较T2处理减少71.7%;T3处理的硝态氮流失率为0.06%,较T2处理减少25%。综上,与传统施肥相比,施用缓释肥在减少氮磷流失方面能起到一定的减排作用,对科学推广缓释肥和评估缓释肥对氮磷流失的减排效果提供了数据支撑。
A field monitoring experiment was conducted to study the effects of non-fertilization (T1), traditional fertilization (T2) and slow-release fertilization (T3) on nitrogen and phosphorus runoff loss during maize growing season in the upper reaches of the Beiyun River watershed. The results showed that when the rainfall exceeded 30 mm in 12 hours, the soil water content was saturated, and the surface runoff was produced, and if the rainfall exceeded 30 mm in 1 hour, the runoff would be intensified. Compared with T2 treatment, T3 treatment had lower TN, TP, ammonium N and nitrate N loss by 15.3%, 24.2%, 10% and 12%, respectively, but there was no significant difference. The TN loss rate of T3 treatment was 0.07%, which was 46.2% less than that of T2 treatment, the TP loss rate of T3 treatment was 0.13%, which was 71.7% less than that of T2 treatment, and the nitrate N loss rate of T3 treatment was 0.06%, which was 25% less than that of T2 treatment. In conclusion, compared with traditional fertilization, the application of slow-release fertilizer could reduce the loss of nitrogen and phosphorus, which provided data support for scientific promotion of slow-release fertilizer and evaluation of the effect of slow-release fertilizer on the loss of nitrogen and phosphorus.
自然降雨 / 缓释肥 / 北运河 / 径流 / 氮磷损失 {{custom_keyword}} /
natural rainfall / slow-release fertilizer / Beiyun River watershed / runoff / nitrogen and phosphorus loss {{custom_keyword}} /
表1 不同施肥处理的肥料投入量及施肥方式 kg/hm2 |
处理 | 基肥(种肥同播) | 追肥(表层撒施) | 氮磷养分投入量 | |||
---|---|---|---|---|---|---|
品种 | 用量 | 品种 | 用量 | N | P2O5 | |
T1 | — | — | — | — | 0 | 0 |
T2 | 复合肥 | 495 | 尿素 | 132 | 150 | 60 |
T3 | 缓释肥 | 600 | — | — | 150 | 60 |
注:“—”代表不施肥。 |
表2 不同施肥处理的氮磷流失情况 |
![]() |
注:同列不同字母表示处理间差异显著(P<0.05);流失量为五次径流液样品的总和。 |
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杨林章, 冯彦房, 施卫明, 等. 我国农业面源污染治理技术研究进展[J]. 中国生态农业学报, 2013, 21(1):96-101.
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中华人民共和国生态环境部国家统计局中华人民共和国农业农村部关于发布《第二次全国污染源普查公报》的公告2020年第33号[M]. 2020.
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[4] |
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[5] |
曹兵, 王学霞, 倪小会, 等. 控释掺混肥在结球生菜上的减量施用效应[J]. 华北农学报, 2022, 37(2):104-111.
为探索露地结球生菜轻简高效的养分管理措施,选择京郊生菜种植园区,设置不施氮对照(CK)、常规施肥(CF)、常规减肥(-20%CF)和控释掺混肥(-20%CU)4个处理,研究了控释掺混肥一次性减量施肥对结球生菜产量、品质、叶片生理特征、养分吸收、土壤硝态氮残留的影响。结果表明,与常规施肥相比,在氮、磷、钾肥减量20%的情况下,控释掺混肥处理的结球生菜总产量和经济产量分别提高2.32%和3.28%,硝酸盐含量显著降低29.98%。在结球生菜生长期内,控释掺混肥处理在不同生育期(苗期、莲座期、结球中期和收获期)的结球生菜叶片叶绿素含量和氮代谢酶活性(谷氨酸合成酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酸合成酶、谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶)与常规施肥差异不大,在结球生菜收获后,所有处理在0~100 cm土体内的残留硝酸盐含量总体不高,相对来说,控释掺混肥处理有一定的硝酸盐淋洗风险。综上所述,控释掺混肥一次性减量施肥在稳定结球生菜产量的前提下,可显著提升生菜品质,在规模化结球生菜生产中具有较大的应用价值。
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[6] |
刘琛, 张莉, 林义成, 等. 不同施肥模式下苕溪流域水稻田和蔬菜地氮磷流失规律[J]. 浙江农业学报, 2019, 31(2):297-306.
采用田间径流池小区试验方法,在自然降水条件下,于2016—2017年连续2 a在余杭区对不同施肥模式下地表径流及氮磷流失特征进行田间实地监测。结果表明:年际间因降水原因导致氮素流失差异。不同施肥处理下,2016年和2017年水稻田的全氮流失量分别为12.76~16.97、15.40~17.60 kg·hm<sup>-2</sup>,蔬菜地的全氮流失量分别为23.06~25.72、18.11~27.93 kg·hm<sup>-2</sup>。水稻田和蔬菜地的氮素流失均以硝态氮为主。不同施肥处理下,2016年和2017年水稻田全磷流失量分别为2.36~2.62、3.57~4.05 kg·hm<sup>-2</sup>。不同施肥处理对水稻田和蔬菜地径流水中总磷浓度无显著影响。水稻田磷素流失以可溶态磷为主,蔬菜地磷素流失以颗粒态磷为主。相比水稻田,蔬菜地的氮素流失量更高,而磷素流失量更低。减氮施肥和有机肥替代可在保证产量的基础上降低7%~35%的总氮径流损失。
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[7] |
鲁艳红, 纪雄辉, 郑圣先, 等. 施用控释氮肥对减少稻田氮素径流损失和提高水稻氮素利用率的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(3):490-495.
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为了探讨缓/控释肥侧条施用技术在宁夏引黄灌区水稻上的应用效果。通过田间试验研究了不施肥(CK)、自研制水稻缓释复合肥(SRF1)、商品铁杆缓释复合肥(SRF2)、自研制水稻控释掺混肥(BB1)、商品掺混肥(BB2)和农民习惯(CON)6个施肥处理对水稻产量和农学性状的影响,并评价了其氮肥生产效率。结果表明,不同施肥处理下水稻籽粒产量为6622~10761 kg/hm<sub>2</sub>,收获指数为0.42~0.54,分别以BB1和BB2处理最高。与CON处理相比,缓/控释肥侧条施用可使水稻显著增产15.7%~18.0%(SRF2处理除外),空秕率降低0.5%~3.2%,同时提高了株高、穗长和穗粒数。缓/控释肥侧条施用下氮肥农学效率为15.6~18.4 kg/kg,氮肥偏生产力为45.0~47.8 kg/kg,分别显著高于CON处理的6.7 kg/kg和24.3 kg/kg。因此,缓/控释肥侧条施用能够改善水稻农学性状,提高其籽粒产量和肥料生产效率,值得在宁夏引黄灌区水稻种植上大面积推广应用。
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【目的】探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据。【方法】开展连续3年(2017—2019年)的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥(CK)、常规施肥(F)、秸秆还田+常规施肥(SF)和秸秆还田+常规施肥减15%(SDF)4个处理。通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响。【结果】秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度。SF较F处理油菜和水稻季总氮(TN)平均质量浓度减少15.6%和26.0%,总磷(TP)增加12.5%和8.1%。SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量。2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm<sup>-2</sup>,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4%—29.7%和21.9%—28.1%,TP流失量则降低1.3%—4.0%和1.0%—6.6%。秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2%、8.4%、27.3%、19.5%、5.0%和7.0%、10.9%、17.7%、7.5%、5.1%。秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量。F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm<sup>-2</sup>,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9%和7.8%,磷素增加12.1%和5.9%。秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8%(2017年)和6.4%(2019年)。【结论】油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷。
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