不同耕作模式下黄壤坡耕地地表径流氮素流失特征研究

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黄壤坡耕地不仅具有“粘、酸、瘦”的特点，且水土、养分流失普遍严重，引起一系列农业面源污染环境问题。本研究以黔中黄壤坡耕地土壤养分流失长期定位监测基地为平台，于2008～2013年连续6a进行观测，研究该区域降水及氮素养分湿沉降浓度、总量及季节性变化等特征，探明降雨带入的氮素养分对黄壤坡耕地养分流失的贡献，探索玉米-油菜轮作的6种耕作模式对黄壤坡耕地地表径流、径流氮输出的控制效果，以及不同耕作模式下黄壤坡耕地系统中氮素养分收支平衡，为农业生产、农业面源污染防治对策提供科学依据。
　　结果表明：2008～2013年间，年均降雨次数63.2次，年均降雨量692.7mm，平均单次降雨量为11.0mm；6年平均TN、NO3--N、NH4+-N湿沉降浓度分别为1.97、0.34、0.38 mg/L；6年平均湿沉降TN、NO3--N、NH4+-N输入量分别为14.44、3.02、2.95 kg·（hm2·a）-1，TN输入量与降雨量呈极显著正相关（相关系数为0.8243， P值为0.0018），输入量季节性变化为5～7月输入最为集中，即冬、春季较低，夏、秋季较高，当地作物施肥时应加以考虑湿沉降出入的养分。
　　黄壤坡耕地产流系数为9.49％～33.05%，平均19.34%；氮肥流失系数为0.827%～1.386%，平均1.030%；径流氮输出以颗粒态氮所占TN比例46.04%最高，可溶性总氮流失以硝态氮为主，占 TN流失的27.94%。优化施肥＋横坡垄作+秸秆覆盖+等高植物篱的耕作模式下截流效果、氮素养分流失控制效果最佳，产流量较CK（空白对照）减少24.90%；氮肥流失系数最小，为0.827%；TN平均输出总量最小，为4.89 kg/hm2。顺坡常规耕作条件下，优化施肥与常规施肥径流量相当，TN输出量减少27.41%；优化施肥条件下，横坡垄作较顺坡常规耕作径流量减少6.64%，TN输出量减少8.00%；优化施肥+横坡垄作条件下，秸秆覆盖较无秸秆覆盖径流量减少4.89%，TN输出量减少4.68%；秸秆覆盖+等高植物篱较秸秆覆盖径流量减少12.43%，TN输出量减少9.82%。结果表明，横坡垄作、优化施肥、秸秆覆盖、等高植物篱是控制黄壤坡耕地地表径流、径流中氮素流失的有效耕作模式。
　　油菜、玉米作物氮素养分吸收量均以耕作模式 OPT+TR+S+H（优化施肥＋横坡垄作+秸秆覆盖+等高植物篱）最高，以CK最低。从不同耕作模式来看，玉米的6a平均吸收量均高于油菜的吸收量，平均占N素养分吸收总量的62.20%；经济器官部分大于废弃物部分，平均占N素养分吸收总量的67.50%。优化施肥、横坡垄作、秸秆覆盖、植物篱技术耕作措施均可提高油菜、玉米作物氮素肥料周年利用率，OPT+TR+S+H较 CON（常规施肥+顺坡常规耕作模式）当季氮肥周年利用率提高77.20%。黔中黄壤坡耕地系统中氮素养分收支平衡 CK处理处于亏缺状态，其它处理 N素养分均产生盈余，其中以 CON盈余最高，以OPT+TR+S+H最低，盈余量分别为719.30 kg/hm2、241.95 kg/hm2。常规施肥耕作模式（CON）不仅浪费严重，而且环境污染风险较高，OPT+TR+S+H耕作模式下虽然 N素养分盈余量最小，但不是最理想的状态，随着作物种植年限的增加，存在的环境风险会越来越突出。

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作者
罗益;
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作者单位

贵州大学;

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授予单位贵州大学;
学科土壤学
授予学位硕士
导师姓名秦松;
年度 2015
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类土壤肥力（土壤肥沃性）;
关键词
黄壤坡耕地; 耕作模式; 地表径流; 氮流失; 养分平衡;

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