不同化肥用量及降雨强度下磷素流失特征研究

摘要

近些年来,由于经济的快速发展,全国在农业生产上逐渐增大化肥的施用量,目前已经位于世界第一位,施用过量的化肥,导致植物体内及土壤中残留了不少的化肥,在降雨情况下,导致土壤中的氮、磷的从地表经流水和土壤渗透水中大量流失,从而造成农业面源污染。由于我国的农业面源污染分布的十分广泛,且治理和防治的难度大,因此农业面源污染中的控制及防治研究成为热点。
　　本论文通过对国内外农业面源污染的现状进行了研究,发现施用化肥过量引起大量营养成分流失是造成农业面源污染的众多因素中最主要的因素。结合目前的研究热点,本论文选取水中总磷、可溶性总磷、可溶性磷酸盐三个指标对不同化肥用量及不同降雨强度的下农业面源污染中磷素流失特性研究，得出了如下结论:
　　(1)不同的化肥施用量对农业面源污染中磷素流失特性研究:将实验条件设定为中雨强度,并设置施肥量不同的四个实验组（无肥、少肥、适量肥、多肥,其中无肥为空白对照组）,收集并分析处理地表径流及土壤中25厘米、50厘米处的渗透水。可得,四种不同用量化肥组的地表径流及土壤渗透水中的总磷、可溶性总磷、可溶性磷酸盐的输出浓度是:多肥组＞适量肥组＞少肥组＞无肥组。以地总磷为例,在实验条件为中雨强度的时,地表经流水中总磷的浓度在实验的第11天（即第一次降雨后）达到峰值,其值分别为2.76mg/L、3.0 mg/L、3.17 mg/L、3.26 mg/L。由此可得,磷素的输出浓度与施肥量成正相关,即当施肥量越大,磷素的输出浓度在地表径流水和土壤渗透水中也越高。
　　(2)不同雨强对农业面源污染中磷素流失特性及规律研究:将实验施肥量均设定为适量肥,并设置实验条件为三种不同降雨强度（大雨强R3,40mm/h,中雨强R2,20mm/h,小雨强R1,10mm/h）,收集并分析处理地表径流及土壤中25厘米、50厘米处的土壤渗透水。可得,三种不同降雨强度下地表径流及土壤渗透水中的总磷、可溶性总磷、可溶性磷酸盐的输出浓度是:R3＞R2＞R1。以地表径流水中的总磷为例,在模拟施肥量为适量肥的情况下,地表经流水中总磷的浓度在实验的第11天（即第一次降雨后）达到峰值,其值分别为2.51mg/L、3.19mg/L、7.6mg/L。由此可知,磷素的输出浓度与雨强呈正相关,即当雨强越大,磷素的输出浓度在地表径流水和土壤渗透水中也越高。
　　无论在何种降雨强度和施肥条件下,磷素的输出浓度随土壤的深度的加深而降低,即C0＞C25＞C50（0,25,50代表不同的土壤垂直深度,单位为厘米）。实验结果表明,磷素输出的最高浓度都出现在表层,在自上而下的土层垂直方向上磷素的浓度呈现递减的趋势,表明土壤可以吸附、固定一定数量的磷素,在一定程度上可以避免磷元素通过土壤渗透水渗到深层次的土壤和地下水中。论文的研究成果为农业面源污染的源头治理,给予了一定的数据支持。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 研究背景和意义

1．1．2 农业面源污染的概况

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 主要研究工作

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究的主要内容

1．3．3 研究的技术路线

第2章 实验方法和实验方案

2．1 实验材料与设备

2．1．1 实验装置

2．1．2 实验植物

2．1．3 实验土壤

2．1．4 实验施用肥料及频率

2．1．5 降雨强度的设计

2．2 实验方法

2．2．1 水样采集

2．2．2 水质检测指标及检测方法

第3章 不同化肥施用量对面源污染中磷素流失特征研究

3．1 实验概况

3．1．1 实验的目的和意义

3．1．2 实验设计

3．1．3 实验施肥及采样频率

3．1．4 实验时间

3．2 实验结果及分析

3．2．1 总磷浓度的动态变化分析

3．2．2 可溶性总磷浓度的动态变化分析

3．2．3 可溶性磷酸盐浓度的动态变化分析

3．2．4 总磷、可溶性总磷、可溶性磷酸盐浓度的动态变化分析

3．3 小结

第4章 不同降雨强度对面源污染中磷素流失特征研究

4．1 实验概况

4．1．1 实验的目的和意义

4．1．2 实验设计

4．1．3 实验施肥及采样频率

4．1．4 实验时间

4．2 实验结果及分析

4．2．1 总磷浓度的动态变化分析

4．2．2 可溶性总磷浓度的动态变化分析

4．2．3 可溶性磷酸盐浓度的动态变化分析

4．3 小结

结论和建议

结论

建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果