巢湖流域麦稻轮作农田养分径流流失特征初步研究

摘要

近几年随着化肥施用量的增大，农田养分径流流失日趋严重。巢湖流域地区农业面源污染问题引起了农业环保部门以及政府部门的广泛关注。巢湖流域地区种植业农田养分流失带来的环境污染问题越来越严重，但真正的农业给环境带来污染的确切情况，具体到农田流失的氮、磷的准确数量，大家都不清楚。由于具体的污染底数不清，给农业环保工作者带来很多压力，影响了环保事业的发展。本研究针对农田养分的径流流失展开对氮、磷径流流失监测和测算。
　　 本研究采用田间原位径流监测的方法，在田间实地建设径流池，收集经流水。试验田选在巢湖市居巢区农业科技示范基地和安徽省水稻病虫综防治示范区内。监测的种植模式为小麦-水稻轮作。小麦、水稻试验分别设计空白对照、常规施肥、优化施肥、减氮30％、减磷50％和秸秆还田六种处理。在降雨产生径流后，测量计算产生的径流水量，采集经流水样，检测径流水中的全氮、铵态氮、硝态氮、全磷、可溶磷等指标。结合肥料使用量，测算出小麦．水稻轮作的农田氮、磷养分通过地表径流流失的情况。以便掌握巢湖流域主要种植制度小麦-水稻轮作农田养分流失及污染特点和规律，改变不合理的生产方式，减少农业生产过程中的环境污染。摸清污染底数，为制定农业环境保护相关政策提供决策依据，为巢湖流域农业面源污染防治和治理提供科学依据。
　　 通过实地监测初步得出以下结论：
　　 1、不同处理间作物生长情况表明：不施肥对作物生长初期就产生了明显影响，不仅茎孽数少，株高也较低，最终影响穗长、穗粒数等有关产量因素；减氮、减磷处理对作物生长也产生些不利影响，最终导致作物产量的差异。小麦产量表现出：秸秆还田≥优化施肥>常规施肥>减氮30％>减磷50％>空白，水稻产量表现出：秸秆还田>优化施肥>减氮30％>常规施肥>减磷50％>空白。秸秆还田在作物各个生长期都表现出一定优越性，从作物产量也可以说明秸秆还田具有一定的推广价值。可以在秸秆还田的同时减少施肥量。不施肥会造成严重减产，减氮30％对小麦和水稻产量有轻微影响，但减磷50％对小麦和水稻产量影响相对明显，造成少量减产，可能与减量幅度大有关。
　　 2、作物氮、磷、钾养分吸收量说明小麦吸收氮素较多，水稻吸收磷素和钾素较多。不同处理之间氮磷钾吸收量表现出：氮素吸收量：优化>秸秆还田>常规>减氮30％>减磷50％>空白；磷素吸收量：优化>秸秆还田>减氮30％>常规>减磷00％>空白；钾素吸收量：减磷50％>减氮30％>优化>秸秆还田>常规>空白。氮磷钾肥料利用率与作物氮磷钾养分吸收量和施肥量有直接关系，小麦一季氮肥利用率较高，水稻一季磷肥、钾肥利用率较高。全年氮、磷、钾肥料利用率差异不大，多数在20％-40％之间。
　　 3、监测过程中小麦生长期产生5次径流，水稻生长期产生4次径流，全年共产生9次径流。小麦一季总氮流失量较多，水稻一季总磷流失量较多；旱田氮素主要以硝态氮形式流失，而水田氮素多数是以铵态氮形式流失；水稻一季总磷流失量近半数是以可溶性磷形式流失的。不同处理之间总氮、总磷径流流失量存在一定差异。径流发生规律：一般情况下强降雨产生大径流；降水量相同的情况下，单次产生的径流量与单次降水持续时间成反比，与田间持水量成正比。氮磷流失量与施肥量、施肥方式有一定关系。
　　 4、氮、磷流失系数测算结果表明：小麦一季总氮流失系数较大：水稻一季总磷流失系数较大。全年监测结果显示总氮流失系数总是大于总磷流失系数，氮肥流失率约为6％左右，磷肥流失率约为0.4％左右。不同施肥处理间氮磷流失系数有轻微差异，但差异不明显。

目录

文摘

英文文摘

声明

1文献综述

1.1农田养分流失现状

1.1.1农田养分流失的原因

1.1.2农田养分流失的途径

1.1.3农田养分流失的危害

1.2国外农田地表径流研究进展

1.2.1降雨径流污染

1.2.2农业面源污染

1.3国内研究进展

1.4安徽省及巢湖流域地区农田养分流失研究概况

1.4.1养分流失规律研究

1.4.2降雨过程与养分的流失研究

1.4.3植被覆盖情况与养分的流失研究

1.4.4不同土地利用类型地表径流污染的研究

2引言

2.1选题的依据与背景

2.1.1全国污染源普查及监测背景

2.1.2巢湖流域农业面源污染背景

2.2研究内容

2.3研究方法及技术路线

2.3.1研究方法

2.3.2技术路线

2.4研究的目的意义

3材料与方法

3.1监测点的选定

3.1.1监测点位置

3.1.2监测点土壤地力状况

3.2监测方案

3.2.1试验小区设计

3.2.2径流池设计

3.2.3设计说明

3.3试验处理方案

3.3.1试验处理设计方案

3.3.2小麦的施肥处理实施方案

3.3.3水稻的施肥处理实施方案

3.3.4处理描述

3.3.5田间管理措施

3.4监测周期和田间观测记载内容

3.5样品采集

3.5.1土壤样品采集

3.5.2径流水样的采集

3.5.3植株样采集

3.5.4降水及灌溉水样采集

3.6样品测试

3.7计算方法

4结果与分析

4.1土壤性状分析

4.1.1基础土壤性状分析

4.1.2试验结束土壤性状分析

4.1.3开始与结束时土样养分比较

4.2作物相关情况分析

4.2.1全年作物生长情况简单描述

4.2.2作物产量分析

4.2.3作物氮、磷、钾养分吸收量与氮、磷、钾肥料利用率分析

4.3径流分析

4.3.1径流产生次数和总量分析

4.3.2径流水中氮、磷流失量分析

4.3.3径流发生的规律分析

4.4流失系数测算结果分析

4.4.1小麦监测氮、磷流失系数特征测算结果分析

4.4.2水稻监测氮、磷流失系数特征测算结果分析

4.4.3监测全年氮、磷流失系数特征测算结果分析

5结论与讨论

5.1结论

5.2讨论

参考文献

附录A 田间试验有关图片

致 谢

作者简介、研究生期间参与的科研项目及成果

研究生期间发表的学术论文及参加的国内学术会议