农田氮_磷向水体迁移原因及对策
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析长湖流域是我国水资源丰富的地区之一，也是重要的农业生产基地。
农田地表径流中的氮磷流失对流域水环境质量和生态系统稳定性具有重要影响。
对长湖流域农田地表径流氮磷流失特征进行分析，对于合理利用水资源、保护水环境具有重要意义。
1. 氮磷源长湖流域农田地表径流中的氮磷主要来自于化肥施用、农作物残体和农业废弃物的分解、土壤中的氮磷素和农药残留等。
化肥施用是氮磷流失的主要来源，尤其是在种植密度大、化肥施用量较大的农田地区。
2. 氮磷流失特征（1）时空变化大：氮磷流失受降雨、土壤类型、地形、农业管理措施等多种因素影响，不同季节、不同降雨强度下氮磷流失量差异较大。
（2）径流产额高：长湖流域地处湖泊密布的地区，地表径流丰富，导致农田地表径流中氮磷含量较高。
（3）边坡冲刷严重：长湖流域地势多变，存在较多的坡耕地，容易发生水土流失和氮磷流失。
（4）氮磷比例差异大：在农田地表径流中，氮和磷的比例变化较大，不同土壤类型和不同农业管理措施下，氮磷比例差异显著。
二、氮磷流失影响因素长湖流域农田地表径流中的氮磷流失受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 降雨条件：降雨对氮磷流失有明显影响，降雨强度大、频率高容易造成地表径流和氮磷流失。
2. 土壤类型：土壤类型对氮磷的吸附和释放具有重要影响，不同土壤类型的氮磷流失特征存在明显差异。
3. 农业管理措施：化肥施用量、施肥时间、灌溉条件等农业管理措施对农田地表径流氮磷流失有重要影响。
5. 地表覆盖：植被覆盖、耕作方式等对土壤侵蚀和氮磷流失起着重要影响。
三、氮磷流失对策建议1. 合理施肥：科学施用化肥，控制施肥量和施肥时间，合理施用有机肥和磷肥，减少氮磷流失。
2. 调整农业结构：合理调整农作物种植结构，减少氮磷流失潜在风险较高的作物种植。
3. 建立农田防护林带：适当增加农田周边的防护林带，加强水土保持，减少坡地水土流失和氮磷流失。
4. 加强管理措施：加强对农业生产的管理和监督，规范施肥施药操作，减少氮磷流失。
水稻灌区农田退水氮磷污染现状研究
水稻灌区农田退水氮磷污染现状研究水稻是我国主要的粮食作物之一，其生产一般都是在灌溉区进行的。
然而，随着我国工业化和城市化进程的加速，以及化肥农药的大量使用等因素的影响，农田退水已经成为了水稻灌区面临的一个重要环境污染问题，其中氮磷污染问题尤为突出。
因此，对水稻灌区农田退水氮磷污染现状的研究具有很重要的意义。
一、氮磷污染的来源与特点水稻灌区农田的生产中，一般都需要施用大量的化肥和农药，其中化肥主要包括氮肥、磷肥和钾肥等，而农药主要包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂等。
这些化肥和农药在农田生产过程中不仅可以提高产量和质量，还可以加速植物的生长发育。
然而，如果化肥和农药过量施用或者使用不当，就有可能被冲刷到农田中的地下水和河流中，因而引起农田退水的氮磷污染。
(1) 源头广泛。
氮磷污染源头涉及到化肥、农药、人和动物粪便等多方面，因此比较广泛。
(2) 时空变化大。
氮磷污染的时空变化比较明显，一般表现为季节性、年际变化和地域差异。
(3) 污染物浓度高。
氮磷污染物在农田退水中的浓度一般较高，尤其是在化肥、农药施用高峰期，浓度更加突出。
据统计，我国水稻灌区农田退水氮磷污染问题严重，尤其是在华南地区和长江流域，氮磷污染现象更为明显。
下面具体介绍一下氮磷污染现状：1、氮污染现状氮是植物生长发育必需的元素之一，但是氮的供应过量就会造成农田退水中的氮污染。
根据调查数据显示，在中国主要的水稻灌区，农田退水中的氨氮和硝酸盐等氮化合物浓度较高，其中氨氮和硝酸盐的浓度分别高达55.6mg/L和51.6mg/L左右。
另外，在华南地区一些地方，氮污染更是达到了严重的程度，农田退水中的氨氮浓度甚至高达100mg/L以上。
三、农田退水氮磷污染的危害农田退水中的氮磷污染，对当地的生态环境、水资源和农田生产等造成了严重的危害，具体表现在以下几个方面：1、损害水生生物农田退水中的氮磷污染严重影响着河流、湖泊等水域环境。
高浓度的氮磷污染物对水中的藻类、浮游生物和底栖生物都会造成不同程度的伤害，甚至导致海洋赤潮等灾害。
农田氮_磷的流失与水体富营养化(精)
农田氮、磷的流失与水体富营养化①司友斌王慎强陈怀满②(中国科学院南京土壤研究所南京210008摘要农田氮、磷的流失,不仅造成化肥的利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。
本文讨论了农田氮磷流失对水体富营养化的贡献、农田氮磷流失途径及影响因素,提出了减少农田氮磷流失、控制水体富营养化的措施。
关键词农田氮素;农田磷素;淋溶作用;水体富营养化肥料提供了植物生长必需的营养元素,对保持作物高产稳产起了重要的作用,但是由施肥不当或过量施肥带来的环境污染问题也越来越突出,其中农田氮磷流失引起的水体富营养化问题目前已受到人们的普遍关注。
1水体富营养化的表现及形成原因水体富营养化通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性的水体,以及某些滞留(流速<1米/分钟河流水体内的氮、磷和碳等营养元素的富集,导致某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻等的异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。
引起水体富营养化起关键作用的元素是氮和磷。
研究表明,对于湖泊、水库等封闭性水域,当水体内无机态总氮含量大于0.2mg/L,PO3-4-P的浓度达到0.02mg/ L时,就有可能引起藻华(Algae Bloms现象的发生。
据对我国25个湖泊的调查,水体全氮无一例外超过了富营养化指标,全磷只有2个湖泊(大理洱海和新疆博斯腾湖低于0.02mg/L的临界指标,其余92%的湖泊皆超过了这个标准,比国际上一般标准高出10倍或10倍以上(表1。
表1我国25个湖泊中的全N全P浓度(mg/L及所占比例[1]全N全P<0.2>1.0>2.0>5.0<0.02>0.1>0.2>0.5 湖泊数%0218413525202816641248624另外,我国的22个湖泊调查表明,除1个属贫营养湖外,其余63.3%的湖泊是营养湖。
如滇池、巢湖、甘棠湖(九江、西湖、东湖、玄武湖、蘑菇湖(石河子、于桥水库(天津等早已是富营养湖泊[1]。
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析
长湖流域农田地表径流氮磷流失特征分析长湖流域农田地表径流中的氮磷流失是一种重要的农业非点源污染问题，对水质和生态环境造成了一定的影响。
为了更好地了解长湖流域农田地表径流中氮磷的流失特征，进行科学有效的防治措施。
长湖流域位于某省，是一个典型的农业流域。
农田地表径流中的氮磷主要来源于农业生产过程中的施肥、农药使用和畜禽养殖等活动。
这些活动导致农田土壤表层的氮磷含量增加，并随着降雨的冲刷而流失到河流和湖泊中。
研究表明，农田地表径流中的氮磷流失呈现出以下几个特征：流失量和流失通量较大。
长湖流域的降雨量较多，且降雨强度大，导致农田地表径流量增加。
农田土壤表层的氮磷含量较高，加上农业活动带来的外源性氮磷输入，使得流失量和流失通量较大。
流失过程季节性明显。
长湖流域的农业生产以夏季为主，施肥和农药使用较为集中，造成夏季流失量较高；冬季降雪融化和春季雨水较多，使得流失过程在冬春季节也较为明显。
氮磷的流失形式多样。
农田地表径流中的氮磷主要以溶解态和颗粒态的形式存在，其中溶解态氮磷占主导地位。
溶解态氮主要以硝态氮的形式存在，而溶解态磷主要以无机磷为主。
颗粒态氮磷主要是通过颗粒物的携带而流失，其中颗粒态磷主要以有机磷为主。
流失过程具有一定的空间异质性。
长湖流域农田地表径流中氮磷流失的分布不均匀，不同地区和不同土地利用类型的农田存在着不同的特点。
旱地农田的氮磷流失量较大，而水田农田流失量相对较小。
这与不同土壤类型、地形条件、降雨量等因素有关。
针对长湖流域农田地表径流中氮磷流失的特征，应采取相应的防治措施。
加强农田地面覆盖，选择适宜的土壤保护措施，如保墒覆盖层、水土保持梯田等，降低农田地表径流产生和流失的可能性。
合理调控施肥和农药使用，减少农田土壤的氮磷含量，并利用天然湿地和人工湿地等生态工程措施，提高氮磷的截留和去除效果。
加强农业生产管理，合理调控农作物种植结构和肥料农药的使用量，稳定氮磷的输入，从源头上减少氮磷的流失。
农业面源污染的成因与防治策略
农业面源污染的成因与防治策略农业面源污染是指在农业生产活动中，由于化肥、农药、畜禽粪便、农田废弃物等的不合理使用和排放，以及水土流失、地表径流等因素导致的污染物在大面积范围内扩散和累积，对土壤、水体、大气等生态环境造成的污染。
这种污染具有分散性、隐蔽性、随机性和不易监测性等特点，已经成为当前农业生态环境保护面临的重要挑战之一。
一、农业面源污染的成因（一）化肥和农药的过度使用为了追求高产，农民往往大量使用化肥和农药。
然而，化肥的利用率普遍较低，大量未被作物吸收的氮、磷等营养元素通过地表径流、淋溶等方式进入水体和土壤，造成水体富营养化和土壤板结。
同时，农药的过度使用不仅会杀死害虫的天敌，破坏生态平衡，而且残留的农药也会对土壤、水体和农产品造成污染。
（二）畜禽养殖废弃物的排放随着畜牧业的规模化发展，畜禽养殖产生的大量粪便和污水成为农业面源污染的重要来源。
如果这些废弃物未经妥善处理和利用，直接排放到环境中，会导致水体污染、土壤污染和空气污染。
（三）农田废弃物的不当处置在农业生产过程中，会产生大量的秸秆、残膜等废弃物。
一些农民为了省事，往往采取焚烧秸秆的方式处理，不仅造成大气污染，还浪费了资源。
而残膜在土壤中难以降解，会影响土壤的透气性和水分渗透，破坏土壤结构。
（四）水土流失和地表径流在一些山区和丘陵地区，由于植被破坏、不合理的土地利用等原因，导致水土流失严重。
雨水冲刷地表时，会携带土壤中的污染物进入水体，造成水体污染。
（五）农村生活污水和垃圾的随意排放随着农村经济的发展和生活水平的提高，农村生活污水和垃圾的产生量不断增加。
但由于农村环保基础设施建设滞后，大部分生活污水未经处理直接排放，垃圾随意丢弃，对周边环境造成污染。
二、农业面源污染的防治策略（一）加强宣传教育，提高环保意识通过多种渠道，如电视、广播、网络、宣传册等，向农民普及农业面源污染的危害和防治知识，提高农民的环保意识和责任感。
引导农民树立科学的种植和养殖观念，采用绿色、环保的生产方式。
090.农田氮素向水体的流失特征概述及其防控措施
2.3 氮素流失量 因受地形地貌、土地利用、农田管理措施等多种因素的影响，报道中的氮素流失量差别很大。 不同国家之间，氮流失量有较大差异（表 1）。整体而言，世界各国氮素损失量均表现为随施氮量 增加而显著增加。中国设施蔬菜地过量施肥现象极为普遍，由此造成的氮流失问题尤为严重，氮 流失量高达 152-347 kg/hm2 [31]。中国粮田与菜地相比氮流失较少，但流失量也随施氮量的增加而 增加。跟中国相比，英、美、法、新西兰等发达国家农田氮流失量整体相对较少，可能与这些国 家较早地关注农业面源污染，并积极采取了防控措施有关，尤其是颁布的限制农田氮素施用的法 令，在减少氮流失方面效果显著。
诸多防控措施研究中，探索合理施氮量一直是农学领域科学研究的重点，测土配方施肥、“区 域平均适宜施氮量”等施氮方案也都是基于作物产量和氮肥高效利用提出的，并未直接关注氮素 对环境尤其是水环境的影响，农业部面源污染控制重点实验室一直从事面源污染控制研究，并从 水环境保护的角度提出了确定基于水体保护的施氮阈值的思路。
162(2): 145-73. [4] HOWARTH R W. An assessment of human influences on fluxes of nitrogen from the terrestrial landscape to the
表 2 世界典型国家、地区农田氮损失量
地区 中国
土壤类型 种植模式 施氮量（kg/hm2） 流失量（kg/hm2） 文献
水稻土 水稻-小麦
0 180+135 255+191
13.7
25.6ห้องสมุดไป่ตู้[27]
36.3
330+245
48.1
190+170
农业面源污染的成因与防治
农业面源污染的成因与防治农业面源污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质、农药以及其他有机或无机污染物，通过农田的地表径流和地下渗漏，引起的对水层、湖泊、河岸等生态系统的污染。
随着农业的快速发展，农业面源污染问题日益凸显，已经成为影响农村生态环境质量和农业可持续发展的重要因素。
农业面源污染的成因是多方面的。
首先，化肥的过度使用是一个重要因素。
为了追求高产，农民往往大量施用化肥。
然而，农作物对化肥的吸收是有限的，未被吸收的化肥会随着雨水或灌溉水进入水体和土壤，造成水体富营养化和土壤板结。
其次，农药的不合理使用也不容忽视。
一些农民在防治病虫害时，不按照规定的剂量和方法使用农药，导致农药残留超标。
这些残留的农药会通过地表径流进入水体，对水生生物和生态系统造成危害。
此外，农膜的大量使用也是造成农业面源污染的原因之一。
农膜在使用后难以降解，如果不及时回收处理，会在土壤中残留，影响土壤的透气性和肥力。
养殖业的发展也带来了一定的污染。
畜禽粪便如果未经处理直接排放，会污染周边的水体和土壤。
而且，一些大规模养殖场的污水排放设施不完善，导致污水超标排放，对环境造成严重影响。
农业废弃物的处理不当也是一个问题。
比如，农作物秸秆在田间焚烧，不仅浪费资源，还会产生大量的烟尘和有害气体，污染大气环境。
那么，如何防治农业面源污染呢？加强宣传教育是关键。
要通过各种渠道，向农民普及农业面源污染的危害和防治知识，提高他们的环保意识，引导他们转变传统的农业生产方式。
推广科学施肥和用药技术。
农业部门应加强对农民的技术指导，推广测土配方施肥、精准施肥等技术，根据土壤肥力和农作物需求，合理确定化肥的施用量和种类。
同时，推广绿色防控技术，鼓励使用生物农药和物理防治方法，减少化学农药的使用量。
加强农膜的回收利用。
政府可以出台相关政策，鼓励企业和农民回收农膜，并给予一定的补贴。
同时，研发和推广可降解农膜，从源头上减少农膜污染。
对于养殖业的污染，要加强监管。
农田面源污染治理技术与措施
农田面源污染治理技术与措施农田面源污染是指农业生产过程中土壤、氮、磷等营养物质和农药、化肥等化学物质通过径流、冲洗等途径汇入水体，引起水体富营养化和水体污染的现象。
为了减轻农田面源污染对生态环境和水质的影响，需要采取一些有效的治理技术和措施来净化水体、改善水质。
下面我将就农田面源污染治理技术与措施展开讨论。
一、精准施肥技术精准施肥技术是有效控制农田面源污染的关键之一。
通过合理的施肥方式和施肥量，可以减少余肥和缓释肥料对水体的污染。
例如，将氮、磷肥料按照作物需求量和土壤养分状况进行合理施用，避免施用过量，减少氮磷流失，降低水体富营养化的程度。
二、水保留措施在农田中采取水保留措施，如植物遮荫、建立植被覆盖带等措施，可以减少土壤的侵蚀和水体的泥沙淤积，防止土壤中的养分和农药随水流冲刷入水体，有效控制农田面源污染。
三、生物防治技术生物防治技术是一种绿色环保的治理技术，通过引入生物控制农田害虫和病虫害，减少农药使用量，降低农田面源污染的风险。
例如，可以采用天敌、拟态剂等生物防治措施，避免过度使用化学农药导致水质污染。
四、湿地恢复与修复湿地具有天然的净化水质功能，通过恢复和修复受污染的湿地生态系统，可以有效拦截和吸附农田面源污染物，净化水体，改善水质。
可以采取湿地植被修复、湿地补水等措施，提高湿地生态系统对农田面源污染的净化能力。
五、耕地整理和管理合理的耕地整理和管理是减少农田面源污染的重要手段。
通过合理的耕作方式、耕作深度和耕作时间，可以减少土壤侵蚀和养分流失，降低土壤中的污染物质释放至水体的风险。
六、农业非点源污染监测技术农业非点源污染监测技术可以实时监测农田面源污染的情况，及时掌握污染物的来源和扩散路径，为有效治理提供科学依据。
可以采用遥感监测、水质监测等技术手段，实现对农田面源污染的动态监测和评估。
七、农田污水处理技术针对农田污水的处理是减少农田面源污染的重要措施之一。
可以采用土壤浸润、土壤滤池、湿地废水处理等技术手段，对农田污水中的污染物进行有效处理，净化水体，改善水质。
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农田氮、磷向水体迁移原因及对策段 亮1,2,段增强2,夏四清1(11同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092;21中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室,南京 210008)摘 要:农田氮、磷向水体迁移,不仅造成化肥的利用率低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。
综合评述了农田氮、磷向水体迁移的原因及其控制方面的国内外研究进展。
氮、磷肥的过量施用和施用比例不合理是导致农田氮、磷向水体迁移的主要原因;氮、磷向水体迁移量受土壤质地、施肥种类、降雨条件等因素影响;相应措施如优化土地利用、合理施肥和处理农田径流等均可有效地降低农田氮、磷向水体迁移风险。
在当前的非点源污染治理中,应采取有力措施控制农田养分流失。
关键词:氮、磷流失;非点源污染;水体富营养化;土地利用管理中图分类号:S14311;S14312;X131 文献标识码:A 文章编号:1673-6257(2007)04-0006-06收稿日期:2006-05-15基金项目:国家/十五0重大科技攻关专项(863)(2002AA601012)。
作者简介:段亮(1983-),男,安徽巢湖人,同济大学环境工程专业博士研究生,主要从事水污染控制方面的研究。
段增强为通讯作者。
水体富营养化是当今世界的水污染难题,已成为世人关注的主要环境问题之一,为解决这一难题,各国都在控制营养物质的来源(主要是氮、磷)上投入了大量的人力、财力。
然而,水体富营养化的影响因素很多,其营养物质的来源也十分复杂,在发达国家,最初的治理重点是放在城市污水等点源污染上,但取得的成效却非常有限,水体中营养物质富集而导致的富营养化现象却并未因此而有显著的减少。
大量的研究结果表明,富营养化现象的发生与农田土壤中的氮、磷等养分的流失有着十分密切的关系[1-4]。
因此,控制农田氮、磷流失已日益受到人们的重视。
1 氮、磷向水体迁移的原因111 肥料的过量施用由于过量施用化肥,目前土壤氮、磷盈余量(各种途径的输入量-各种途径的输出量)在不断增加,而肥料的利用率一直得不到提高,我国肥料平均利用率较发达国家低10%左右,其中氮肥为30%~35%,磷肥仅有10%~20%[5]。
氮、磷的大量盈余必然导致化肥向水体流失量的显著增加。
盈余的氮、磷除流失到农田生态系统,造成大气和水环境污染之外,一部分积累在土壤中,使农田土壤的养分盈余不断提高,这又将进一步导致农田生态系统营养盐流失量的增加。
以太湖为例,太湖流域是我国农业发达地区之一,农业集约化程度较高,是高投入、高产出区,如江苏苏南,全区面积仅占全国的014%,而化肥使用量占全国的113%[6]。
据农业部统计资料计算[7],我国目前化肥的年使用量达4124万t,按播种面积计算,单位面积化肥使用量为400kg/hm 2,远远超过发达国家为防止化肥对水体造成污染而设置的225kg/hm 2的上限。
而在江苏、浙江、上海和环太湖的一些县、市,化肥的使用量高达500kg/hm 2,氮、磷素过剩,流入太湖,导致水体富营养化。
作物对磷肥的利用率较低,长期过量地施用磷肥,常导致农田耕层土壤处于富磷状态,从而通过径流等途径向水体迁移[8]。
有研究资料报道[9],在太湖流域的锡山和常熟两地水稻土上,施用不同用量的磷肥,当季径流中携带的总磷(TP)和颗粒磷(PP)都随着磷肥用量的增加而增加,磷负荷量(P load)也相应增大(表1)。
江苏省农学和环境科学家建议[10]:为控制农业非点源污染,单季晚稻适宜施氮肥量135~180kg/hm 2。
中国科学院朱兆良院士[11]等研究了苏南太湖流域稻、麦的适宜施氮量:单季晚稻102~195kg/hm 2,小麦为120kg/hm 2。
可见,目前太湖流域内平均施肥水平已超过专家建议的适宜施肥量,大量氮、磷流失进入水体,既浪费了资源,又造成了水污染。
)6)表1磷肥用量对稻季径流中磷含量和磷负荷的影响地点CK30kg/hm2150kg/hm2300kg/hm2TP(g/L)PP(g/L)P load[kg/(hm2#季)]TP(g/L)PP(g/L)P load[kg/(hm2#季)]TP(g/L)PP(g/L)P load[kg/(hm2#季)]TP(g/L)PP(g/L)P l oad[kg/(hm2#季)]锡山016201560122110601900133215421161111415331662121常熟018501800112111901880115117411660130214421240143112肥料的施用比例不合理由于长期过分依赖化肥,忽视有机肥,使得农业生态系统内部结构受到破坏,农田耕层土壤有机质含量下降,土壤容重增加,含盐量上升,团粒结构减少,保水保肥能力降低,肥效作用下降。
土壤水分含量减少,影响了氮、磷等养分通过扩散和质流向作物根系移动的速率;有机质含量减少,不仅使得反硝化作用强烈,氮素肥料以气态氮的形式损失增多,而且使土壤中残存的硝态氮因难以形成有机氮固定,渗漏损失增加,污染地下水;因土壤结构的破坏,磷素肥料有效性降低,并且由于大多吸附在土壤颗粒表面,从而易随农田排水和地表径流损失。
因此,单位化肥的谷物增产量明显降低。
但为了追求产量,我国化肥的使用量仍在不断加大,这样,一方面进一步对农业生态系统内部结构造成危害,同时又加剧了化肥养分的流失。
另外,我国氮、磷、钾肥施用比例不平衡。
鲁如坤[12]通过研究浙江、福建、江西、湖南、广东、广西6省农田养分平衡现状和近10年来的发展趋向表明,6省农田氮、磷处于盈余状态,其中福建和广东两省农田养分盈余最大,氮素盈余185%,磷素盈余超过300%。
而有3省钾素处于亏缺状态。
这就导致氮素化肥效果越来越差,作物吸收利用较少,而土壤氮、磷盈余增大,易造成流失而污染环境。
在湖泊富营养化中,肥料(包括有机肥)通过地表径流进入湖水中的氮占入湖总氮量的10%左右;由肥料流失的磷占入湖总磷量的4%~ 10%[13]。
平衡施肥可以有效地降低氮、磷向水体迁移的风险,徐泰平[14]在研究平衡施肥对紫色土坡耕地磷素径流流失的影响时发现,与无肥区和单施氮肥区相比,平衡施肥的径流总磷流失减少52%~61%,颗粒态磷减少69%~74%。
2氮、磷向水体迁移的影响因素影响氮、磷向水体迁移的因素很多,各因素之间的相互作用更导致研究这个问题的复杂性。
若仅从预防污染的角度分析,可以将其归纳为以下3种。
211土壤质地和土地利用类型土壤质地影响土壤肥力,保肥性能强的土壤能够较多地固定化肥中的铵和磷,因而可以减少化肥径流流失量。
土地利用方式不同,对地表径流中氮、磷污染负荷的影响很大。
在滇池流域,水田、平旱地、菜地和坡旱地的肥料流失率分别为10%、10%、13%和26%[15]。
据1989~1990年对西湖流域面源污染调查发现[16],氮、磷的单位面积负荷以水田最高,旱地次之,水田面积尽管只占整个流域面积的319%,但产生的氮负荷量为5194t/ (km2#a),占流域总负荷的16%;磷负荷量为0145 t/(km2#a),占1715%。
史志华等[17]运用数学模型与GIS相结合的技术,研究了汉江中下游地区农业面源污染的负荷及分布规律,结果表明,不同土地利用类型径流中氮、磷的单位面积负荷量差异明显,其中溶解氮和溶解磷负荷量以水田、菜地、旱地较高,草地、苗圃和荒地较低,而泥沙结合态氮和磷负荷量则是荒地和旱地较高,菜地、草地、苗圃较低,水田最低。
于兴修[18]研究西苕溪流域不同土地类型的氮素随暴雨径流的迁移特征,结果表明,土地利用类型影响着地表径流及其氮流失过程,各种土地利用类型的产流时间、径流增长率、累积径流量和氮的流失过程均有明显的差异:在相同降雨条件下,产流所需时间菜地最长,其余依次为稻田、竹林、草地和桑园;径流增加及累积径流量最大的是稻田,其他依次为桑园、竹林和草地、菜地。
耕作方式对氮、磷流失也有显著影响。
王小燕[19]研究保护性耕作对农田地表径流影响表明,免耕覆盖不压实开始径流最晚,径流强度最小,径流量最少,保水保土效果最好。
免耕可以延缓径流,减小径流强度。
增加秸秆覆盖量和减少土壤压实是减少坡地水土流失的有效措施。
太湖流域的水稻田耕作,多数是先施肥,然后带水耕地。
这种方法使部分氮素溶入田面水层,一旦降雨,大量氮素便随径流流失。
212施肥的种类、方法和时间施肥可显著提高径流中氮、磷的浓度,施肥对)7)径流影响的研究主要集中在施肥方式、施肥种类及数量、施肥时期和肥料的配合使用等几个方面。
Ahuja和Sharpley研究发现[20-22],在降雨径流过程中土壤表层溶质进入径流几率最大,而且随深度的增加,进入径流的几率呈指数递减。
故化肥宜深施,要分次施用,深施比表施损失小,分次施用比仅作基肥的利用率高918%~2119%。
用深施方式较表面施肥可显著降低表层土壤的溶解态氮、磷浓度,从而可降低径流水溶液中N、P的浓度。
段永惠[23]等研究表明,在施肥量一定的情况下,径流中TN浓度表施(面施)比穴施明显增加,施肥后如遇降雨,流失量会急增,而且面施增幅比穴施大。
另外,有研究表明[24],施氮量相同而施用次数不同时,水稻对氮的吸收量差异显著:2次施用比仅作基肥施用增加918%,3次施用比仅作基肥施用增加2119%,比2次施用增加1314%。
这说明分次施肥亦是控制农业面源污染的有效措施。
酰胺态氮不易被土壤吸附,易流失,不宜作基肥,NH4+-N更易于吸附在土壤颗粒表面,而NO3--N主要存在于土壤溶液中,故施用不同氮肥品种,进入土壤中氮的形态就会有所差异,从而将影响到地表径流中的流失形态和流失量。
施用不同氮肥,作物(白菜)对N的吸收利用率顺序为尿素>硫酸铵>氯化铵>碳酸铵>硝酸铵,相应的土壤径流中TN含量为尿素<硫酸铵<氯化铵<碳酸铵<硝酸铵[23]。
水稻田施碳铵后1周,水中铵的浓度可以降到最低值,这就为化肥在降雨前的施用时间提供了一个参考值。
段永惠研究表明[23],径流氮、磷的流失量与施肥量存在显著的正相关关系。
N肥和P肥施用强度与农田径流中TN和TP负荷具有一定的相关性,r=0187(n=16),即N、P 肥的施用强度大,径流中的TN、TP负荷也较大。
但是这种相关性在不同的研究之间存在一定的差异,这主要与各地的土地利用方式、水肥管理方式及种植制度有关。
Smith研究发现[25],径流中硝态氮浓度偏高与施肥方式和时期有关,施肥对径流氮的流失量的影响同施肥对径流中各形态氮浓度的影响相似,表施易溶性的碳酸氢铵肥料后,显著增加了总氮和溶解态氮的流失量,但对颗粒态氮的流失量没有显著影响。