典型有机肥氮素淋溶流失特征分析
三峡库区典型农耕地的氮素淋溶与评价
三峡库区典型农耕地的氮素淋溶与评价袁玲;王容萍;黄建国【摘要】试验选择重庆市三峡库区典型、具有代表性的菜地和坡耕地,于2005至2007年将改进后的离子交换树脂吸附装置分别埋人20cm、30cm、40cm深度的土壤中,中雨、大雨之后或按月收集树脂吸附的NO3--N和NH4+-N,连续三年原位定点研究了两种土壤的氮素淋溶状况.结果表明,菜地的氮素淋失量(74.58 kg hm-2a-)高于降雨输入量(56.9 kg hm-2a-1),坡耕地的(46.01kg hm-2a-1)则相反,说明菜地的氮素淋失局部影响当地水环境,农耕地面可能不是区域水体富营养化的主要原因.NO3--N占土壤氮素总淋溶量的90%以上,主要发生在施肥后的第一次中雨、大雨中.此外,NO3-N淋溶量耕作层＞心土层＞底土层,前者远远高于后两者.在整个降雨季节,土壤NO3-N淋溶量前期高,峰值出现在5月份;在雨季后期,土壤NO3--N淋失量很低,故对水体的影响甚小.NO3--N淋溶与土壤碱解氮呈指数正相关.由此可见,三峡库区降低土壤氮素淋溶的主要对象是菜地,有效措施包括控制氮肥用量,降低土壤有效氮库,抑制硝化作用等.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2010(047)004【总页数】10页(P674-683)【关键词】土壤;氮;淋溶;三峡库区【作者】袁玲;王容萍;黄建国【作者单位】西南大学资源环境学院,重庆,400716;西南大学资源环境学院,重庆,400716;广东省科学院生态环境研究所,广州,510000;西南大学资源环境学院,重庆,400716【正文语种】中文【中图分类】S153.6近年来，我国氮肥施用量每年在2400万t左右，居世界第一［1］。
大量施用氮肥造成了一系列的生态环境和农业生产问题，如土壤养分失衡、氮肥利用率下降、地表水富营养化、地下水硝酸盐含量增加等［2-4］。
有人认为，农田面源污染是水体中氮素的主要来源［3-5］，降低农田氮素流失是治理水体富营养化的有效措施。
暴雨条件下小流域出口氮污染物流失特征及分析——以张家港永联粮食基地试验农田为例
取样频次为30min。
同时采集雨水作为本底值。
图1实验小区布置系。
图2水相氮素浓度随时间的变化过程
如图2所示:TN初始浓度较高,随后出现波动,接着出现一次明显的峰值,与第一次流量的峰值相比滞后,径流开始12h后,随着流量逐渐趋于稳定,TN浓度也逐渐稳定。
氨氮和硝氮相比,前期浓度相当,氨氮浓度稍大于硝氮浓度,且均存在小幅度的波动。
径流开始12h后,硝氮浓度开始缓慢上升,而NH3-N浓度缓慢下降,随后趋于稳定。
两种氮素形态不同的迁移方式决定了其迁移特征存在差异,氨氮主要以淋溶的方式迁移,在壤中流和地下水中含量较高,而硝氮主要随地表径流迁移。
所以随着径流的逐渐进行,田面水中硝氮的浓度会越来越高,而由于氨氮随径流迁移的量较少,大部分淋溶进入地下含水层中,因而随着径流的进行而逐渐降低。
另一方面,NH3-N在随径流的迁移过程中,会逐渐转化为硝氮,这也是造成径流后期NH3-N逐渐降低,而硝氮浓度逐渐升高的原因。
通过实测发现亚硝氮的值含量很小,显
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Science&Technology Vision科技视界
NH3-N。
得出在乳化现象不是很严重的地。
以乐观积极的心态看待这种转变。
新西兰国家图书馆目前正在开发将来存储和带宽要求的容。
以及其所链接的其他网络资源。
基于第一次云南污染源普查的种植业肥料流失特征与流失系数应用分析
基于第一次云南污染源普查的种植业肥料流失特征与流失系数应用分析王志芸【摘要】基于2007年第一次全省农业种植业肥料流失普查数据及实测的32种种植模式的肥料流失系数，分析了不同种植作物结构、种植地块坡度、种植方向影响肥料流失的规律，提出云南省农业种植业肥料流失修正系数选取方法。
%The fertilizer loss and the loss efficient obtained from the on -site test of 32 types of planting modes based on the first general survey of pollution sources in Yunnan province in 2007 was applied to rectify the loss effi-cient.The crop structure,the slope of the planting field and the direction of planting were analyzed to disclose the law of fertilizer loss.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P25-29)【关键词】污染源;普查;肥料流失;产排污系数;应用;修正【作者】王志芸【作者单位】云南高原湖泊流域污染过程与管理重点实验室，云南省环境科学研究院，云南昆明650034【正文语种】中文【中图分类】X508通过2007年第一次全国污染源普查，国务院第一次全国污染源普查领导小组办公室于2009年出台了工业源、生活源、农业源产排污系数手册，其中农业源产排污系数手册包括种植业、畜禽养殖业、水产养殖业、农药流失、农田地膜残留等五个部分，覆盖全国五大地区 (北方高原山地区、东北半湿润平原区、黄淮海半湿润平原区、南方山地丘陵区、南方湿润平原区、西北干旱半干旱平原区)，云南省属南方山地丘陵区。
太湖地区稻麦轮作农田有机和常规种植模式下氮磷径流流失特征研究
太湖地区是我国化肥用量最高的地区之一[1]，据悉，该区稻麦轮作年施氮量平均值已高达约590kg ·hm -2[2]。
过量化肥的施用不仅增加农业生产成本，而且过低的肥料利用率使得土壤中氮磷大量流失，导致地表水污染和水体富营养化加剧，引起一系列环境问题。
目前，太湖流域农业面源污染比较严重，已成为人们普遍关注的热点问题[3-8]。
地表径流是农田氮磷流失的主要方式，我国农田生态系统中氮年径流损失量约摘要：为探究不同种植模式对氮磷流失的影响，采用田间径流池法，在太湖地区稻麦轮作系统中，通过连续两年田间试验，研究比较了等氮投入条件下常规种植和有机种植模式农田径流水中氮、磷浓度特征，以及径流氮、磷流失量、流失系数。
结果表明，稻季和麦季农田径流中总氮、可溶性氮、铵态氮和硝态氮平均浓度和总氮流失量均表现为：常规种植>有机种植>对照。
与常规种植相比，有机种植模式能够有效减少稻麦轮作农田中氮的径流流失，且对麦季氮素径流流失的减少效果优于稻季；尽管有机种植模式下磷流失系数低于常规种植，但有机肥投入携带的高磷量会增加农田磷素径流流失量。
关键词：稻麦轮作；有机种植；农田；径流；氮磷流失中图分类号：S153.6文献标志码：A 文章编号：1672-2043（2016）08-1550-09doi:10.11654/jaes.2016-0102太湖地区稻麦轮作农田有机和常规种植模式下氮磷径流流失特征研究陈秋会，席运官*，王磊，李妍，张弛，田伟，田然，肖兴基，赵克强（环境保护部南京环境科学研究所，南京210042）Characteristics of nitrogen and phosphorus runoff losses in organic and conventional rice-wheat rotation farm 原land in Taihu Lake RegionCHEN Qiu-hui,XI Yun-guan *,WANG Lei,LI Yan,ZHANG Chi,TIAN Wei,TIAN Ran,XIAO Xing-ji,ZHAO Ke-qiang（Nanjing Institute of Environmental Sciences of the Ministry of Environmental Protection of PR China,Nanjing 210042,China ）Abstract ：In order to explore the effects of different cultivation patterns （conventional and organic cultivation ）on nitrogen and phosphorus losses,a 2-year field experiment was conducted by building runoff ponds in farmland.The concentrations of nitrogen and phosphorus in runoff from the conventional and organic rice-wheat rotation farmland in Taihu Lake Region were analyzed.Results showed that the averageconcentrations of total nitrogen （TN ）,soluble nitrogen,ammonium,nitrate and TN in runoff were in order of conventional cultivation>or -ganic cultivation>control.The TN loss coefficients in organic fields were significantly lower than those in the conventional fields.Runoff losses of TN from rice-wheat rotation under the organic cultivation and conventional cultivation were 24.42~52.30kg ·hm -2and 54.84~78.21kg ·hm -2,respectively,with TN losses lower in organic fields decreased by 33.13%~55.47%.Total N runoff loss under organic cultiva -tion in rice and wheat seasons decreased respectively by 19.27%~25.10%and 40.29%~67.58%,suggesting that effective of reducing N runoff loss in wheat season was better than in rice season.Although the TP loss coefficients in organic fields were lower than that in conven -tional fields,higher P amount in organic fertilizer led to the increase of P runoff loss from organic cultivation system.Keywords ：rice-wheat rotation;organic cultivation;farmland;surface runoff;loss of nitrogen and phosphorus收稿日期：2016-01-21基金项目：公益性行业（农业）科研专项（201003014-2）；国家科技支撑计划项目（2014BAK19B01）作者简介：陈秋会（1982—），女，河南商丘人，博士，助理研究员，主要从事有机农业与生态修复研究。
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。
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
中国农田氮素径流、淋溶损失影响因素子分析与损失值估算的开题报告
中国农田氮素径流、淋溶损失影响因素子分析与损失值估算的开题报告一、研究背景及意义氮素是植物吸收生物元素中的重要组成部分之一，亦是化肥中的主要成分之一。
然而，氮素的多次利用率并不高，仅为40%-60%。
在农业生产中，大量的氮素涌入土壤和地下水中，从而形成了农田氮素径流、淋溶损失现象。
这些农业污染现象导致了土壤和水资源的严重污染和损失，带来了极大的环境和经济损失。
因此，对于中国农田氮素径流、淋溶损失的影响因素进行研究，对于保护水资源和改善环境具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过对中国农田氮素径流、淋溶损失的影响因素进行数值分析，估算相应的损失值，为控制农业污染、保护土壤和水资源提供科学依据。
三、研究内容和方法本研究计划选择中国某个地区的农田作为研究对象，采用文献调研、野外调查、实验室分析和模型模拟等方法，对农田氮素径流、淋溶损失的主要影响因素进行分析和子分析，并基于数学模型计算相应的损失值。
研究内容主要包括以下方面：1、农田氮素径流、淋溶损失的影响因素分析：选取土壤类型、降雨量、肥料用量、土地利用方式、气象因素、地形因素、水利设施等因素，通过数据分析、统计分析、空间分析等方法，对其对农田氮素径流、淋溶损失的影响进行分析和子分析，并确定其重要程度。
2、数学模型的建立：选择与本研究相适应的数学模型，对农田氮素径流、淋溶损失进行定量描述和计算，结合前期调查数据，通过模型的参数校正和模拟计算，对农田氮素径流、淋溶损失的损失值进行计算和统计。
四、研究预期成果本研究旨在建立针对中国农田氮素径流、淋溶损失的影响因素分析模型，探索影响农田氮素径流、淋溶损失的重要因素，并通过模型计算了农田氮素径流、淋溶损失的损失值，为防治农业污染、理顺人地关系、发展可持续农业贡献一份力量。
试述氮素在土壤中的损失途径及防治措施
试述氮素在土壤中的损失途径及防治措施一、引言氮素是植物生长必需的重要营养元素之一，然而在土壤中往往出现氮素损失的情况。
本文将试述氮素在土壤中的损失途径及相应的防治措施。
二、氮素在土壤中的损失途径2.1蒸发损失氮素化合物在土壤中可以发生蒸发作用，使得土壤中的氮素以氨气的形式逸失到大气中。
尤其是在高温、高湿的条件下，蒸发损失更为严重。
2.2淋溶损失在降雨或灌溉的作用下，土壤中的氮素可以随水分一起流失。
这种淋溶损失尤其常见于土壤排水不畅的情况下，使得氮素带走到下方地层或水体。
2.3固定损失一部分土壤中的氮素会通过固定作用而无法被植物吸收利用，例如与土壤微生物结合形成有机氮，或被土壤矿物质吸附。
2.4水解损失氮素化合物经过微生物分解作用，可以水解为氨气或亚硝酸盐，进一步加速氮素的损失。
三、氮素损失的防治措施为了减少氮素在土壤中的损失，采取以下防治措施是非常重要的。
3.1增加有机质含量通过施加有机肥料或回收农作物残留物，可以提高土壤的有机质含量，增加土壤的保水性和团聚性，减少氮素的淋溶损失。
3.2合理施用氮肥在农田经营中，合理施用氮肥是减少氮素损失的关键。
根据作物的需求量，遵循科学的施肥原则，进行分次追肥，避免一次性过量施肥引起氮素的浪费和损失。
3.3利用微生物有机肥微生物有机肥中富含大量的微生物和有机质，可以增加土壤的活性和肥力，促进土壤氮素的转化与利用，减少氮素的损失。
3.4优化灌溉管理合理控制灌溉水量和灌溉频率，避免农田过度湿润或排水不畅。
同时，合理利用排灌水，进行适当的再利用，以减少氮素的淋溶损失。
3.5精细管理通过精细管理农田，包括合理的间作制度、适时翻耕和植物覆盖等，可以减少土壤侵蚀和氮素的流失，保持土壤质量和肥力。
四、结论氮素在土壤中的损失途径多样，但通过科学合理的防治措施，可以有效降低氮素损失，提高土壤的肥力和农作物的产量。
因此，在农田管理和施肥过程中，应充分考虑氮素的损失途径，并采取相应的防治措施，以实现可持续农业的发展。
氮肥运筹和少免耕对麦田氮素径流流失的影响
２３ 麦季径 流 氮素质 量 浓度 变化 规律 ．
由图４ 可以看 出，麦季径流水全氮 （ Ｎ） Ａ Ｔ 质 量浓度随着小麦生育期而呈现 出的升 降变化 主要 归 因于后 期 追 肥 ，试 验 期 间 ，分 别 于 ２ １年 ３ １ ００ 月 １ 日和２ １年４ １ ０ ０ 月 ６日追 施 返 青拔 节 肥 和孕 穗 肥 ，而 Ｔ 质量浓度所呈现的２ Ｎ 个峰值与此相对应。就整个 麦季而言 ， 径流水Ｔ 平均质量浓度由高到低依次为 Ｎ 常规施肥、 少免耕和肥料运筹 ， 分别为１．１ １． ０ 、０８ ５ ２ 和９ ９ｍ ・～ ． ｇ 。较常规施肥处理 ，少免耕和肥料运 ２ Ｌ 筹处理能降低Ｔ 平均质量浓度达２ ６ （ Ｎ ． ％ Ｐ＞０ ５ ２ ． ） ０
量达 ３． ｇ ｍ 其 中 ， 流水 氮素流失量 占麦季氮素总流失量 ９％以上 ，Ｔ 处理减少 麦季氮素总流失量达 ９ ５ ７ ｋ ・ ， １６ ｈ 径 ５ １ ． ％，而 ２
Ｔ ２处理则增加麦 季氮素总流失量达 １ ． ％。 ６５ ７ 关键词 ：氮肥运筹 ；少 免耕 ；氮 ；养分流失 ；径流侵蚀泥沙
日期 （ ／ 日） 年 月／
图 ３ 麦 田径 流 事件 发生 后耕 层土 壤含 水量 变化 规律
Ｆ ｇ ３ Ｔ ｅｓ ｒａ ｅｓ ｉ ｗａ ｅ ｏ ｔ ｎｓａ ｔｒｓ ｒ ａ ｅｒ ｎ ｆ ｉ ． ｈ ｕ ｆ ｃ ｏ ｌ ｔｒ ｎ ｅ ｔ ｆ ｕ ｃ ｕ ｏ ｃ ｅ ｆ
ｅ ｅ ｔ ｕ ｉ ｇ ｔｅｗｈ ａ ｒ ｗｉ ｇｓ ａ ｏ ｖ ｎ ｓｄ ｒｎ ｅ ｔ ｏ ｎ ｅ ｓ ｎ ｈ ｇ
一
主。实际上 ，在 自然降雨条件下 ，氮素径流流失形 态不仅与降雨强度有关 ，还取决于土壤条件、施肥 情况等诸 多因素 。另据朱兆 良 估算 ，我国农 田径 】 流 损 失 氮 量 在 未 包 括 土壤 氮 和 有 机 肥 氮 的 径 流 损 失 量 的情 况下 ，约 占化肥 氮消 费量 的 ５ ％左 右 。 同 时 ，由农 田径流等面源污染物引起的水体富营养化 相当严重 ， 对我国太湖、滇池和巢湖全氮的贡献率 分别高达 ５％、 ３ ９ ３ ％和 ６％Ｌ 。虽然 ，多年研究为 ３ ｌ 引 农 田氮 素径 流流失及其负面影响积累 了一定数据 资料 ， 然而 ，对于 自 然降雨条件下氮肥运筹模式及 少免耕对稻麦 两熟制农 田麦季地表径流流失氮素 的影 响缺 乏系 统研 究 。本试 验 通过 大 田小 区定 位试 验研究 自然降雨条件下 ， 稻麦两熟农 田麦季氮素径 流流失特征 ， 包括径流水和径流侵蚀泥沙对氮素流 失的贡献 ，以期为养分流失有效控制策略提供理论 依据。 １ 材 料 与 方 法
氮磷流失机制
氮磷流失机制引言：氮磷是农业生产中重要的营养元素，但它们的过度流失对环境和生态系统造成了严重的影响。
本文将探讨氮磷流失的机制，以便更好地理解和管理这一问题。
一、氮的流失机制：1. 水体流失：氮肥施用后，随着降雨或灌溉水的流动，氮化合物会溶解在水中，进而流入河流、湖泊和地下水。
这种水体流失是氮流失的主要途径之一。
2. 水土流失：在农田中，氮肥施用过量或不当的施肥方式会导致土壤侵蚀，使氮肥随着土壤颗粒一起被冲刷到水体中，从而造成氮的流失。
3. 水分蒸发：在干旱地区，土壤中的水分蒸发会导致氮肥浓度的增加，进而促使氮的流失。
这种流失机制在缺乏有效灌溉和水分管理的地区尤为突出。
二、磷的流失机制：1. 土壤侵蚀：磷肥施用过量或不当的施肥方式会导致土壤侵蚀，使磷肥随着土壤颗粒一起被冲刷到水体中。
这是磷流失的主要途径之一。
2. 水体流失：与氮不同，磷主要以固体形式存在于土壤中，但在降雨或灌溉水的冲刷下，一部分磷会以悬浮物的形式进入水体，从而造成磷的流失。
3. 植物吸收不足：土壤中的磷肥如果无法被植物充分吸收利用，就会逐渐积累并流失到水体中。
这种流失机制在土壤磷素含量过高的情况下尤为明显。
三、防止氮磷流失的措施：1. 合理施肥：根据土壤养分含量和作物需求，合理施用氮磷肥，避免过量施肥和不当施肥方式，减少养分流失的风险。
2. 水分管理：合理管理灌溉水和降雨水的流动，避免水体流失带走氮磷肥。
采用节水灌溉技术和排水系统，减少水分蒸发和土壤侵蚀。
3. 土壤保护：采取措施减少土壤侵蚀，如植被覆盖、梯田建设、合理耕作等，防止磷肥随土壤颗粒流失到水体中。
4. 植物管理：合理选择作物品种，提高植物对氮磷的吸收利用效率，减少养分在土壤中的积累和流失。
结论：氮磷流失是农业生产中面临的重要问题，对环境和生态系统造成了严重的影响。
了解氮磷流失的机制，并采取相应的管理措施，可以有效减少养分流失，保护环境和生态系统的健康。
通过合理施肥、水分管理、土壤保护和植物管理等综合措施的应用，可以实现农业生产的可持续发展。
湖北省稻田地表径流氮磷养分流失规律初探
湖北省稻田地表径流氮磷养分流失规律初探摘要：在湖北省水稻主要种植区设置３个田间原位监测点，采用径流池收集地表径流的方法，研究水稻田地表径流产生和氮磷养分流失的规律。
结果表明，２０１０年，全省稻田平均产生地表径流８次，产流量平均为３０４．５ｍｍ，产流系数为３４．７％，径流主要发生在４～８月降雨比较集中的时段；施肥后全省稻田年平均总氮的流失量为４．90～１０．６７ｋｇ／ｈｍ２，总磷流失量为０．63～１．４４ｋｇ／ｈｍ２；径流水中总氮平均浓度为１．８３～３．８３ｍｇ／ｌ，总磷浓度为０．１６～０．４９ｍｇ／ｌ；可溶态氮是地表径流氮素流失的主要形态，约占总氮的７０．２％～８６．７％，其中尤以硝态氮的流失量最大，占总氮的５１．８％～６９．５％，铵态氮流失量较小，约占总氮的７．４％～３４．９％；磷素的流失以颗粒态磷为主，占总磷的６０．４％～８７．７％；肥料氮、磷养分流失量平均分别为当季施肥量的０．４６％和０．３７％。
施肥和径流量是影响地表径流氮、磷流失的主要因素，施肥导致氮、磷养分流失量增加，径流产生量大的时段，其氮、磷的流失量也增加。
关键词：氮磷养分流失；地表径流；稻田；养分形态；湖北省ａｂｓｔｒａｃｔ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌｏｔｓｉｎｓｉｔｕｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｉｎｔｈｅｍａｉｎｒｉｃｅｐｌａｎｔｉｎｇｒｅｇｉｏｎｓｏｆｈｕｂｅｉｐｒｏｖｉｎｃｅｉｎ２０１０，ｔｈｅｒｕｎｏｆｆｗａｔｅｒｉｎｅａｃｈｐｌｏｔ was ｃｏｌｌｅｃｔｅｄａｎｄｔｅｓｔｅｄ，ｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｒｅｇｕｌａｒｐａｔｔｅｒｎｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｕｎｏｆｆｅｖｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｓｅｓｏｆｔｈｅｒｉｃｅｆｉｅｌｄ．ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｕｎｏｆｆｅｖｅｎｔｓｕｓｕａｌｌｙｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎｒａｉｎｉｎｇｓｅａｓｏｎｆｒｏｍａｐｒｉｌｔｏａｕｇｕｓｔ．ｏｎａｖｅｒａｇｅ，８ｔｉｍｅｓｏｆｒｕｎｏｆｆｅｖｅｎｔｓｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎａｙｅａｒ，ｔｈｅａｎｎｕａｌａｍｏｕｎｔｏｆｒｕｎｏｆｆｗａｓ３０４．５ｍｍａｎｄｔｈｅｒｕｎｏｆｆｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓ３４．７％； tｈｅａｎｎｕａｌａｍｏｕｎｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｌｏｓｓｅｓｆｒｏｍｒｉｃｅｆｉｅｌｄｗａｓ４．90～１０．６７ｋｇ／ｈｍ２，ｔｈｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｓｅｓｗａｓ０．63～１．４４ｋｇ／ｈｍ２．ｔｈｅｍｅａｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｌｏｓｓｅｓｗａｓ１．８３～３．８３ｍｇ／ｌａｎｄ０．１６～０．４９ｍｇ／ｌｆｏｒｔｈｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ．ｔｈｅｄｉｓｓｏｌｖｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ７０．２％～８６．７％ｏｆｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｌｏｓｓｅｓ，ｔｈａｔｗａｓｔｈｅｍａｉｎｗａｙｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｌｏｓｓｅｓ，ｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅｎｉｔｒａｔｅｎｉｔｒｏｇｅｎｈａｄａｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆ５１．８％～６９．５％，ａｎｄｏｎｌｙ７．４％～３４．９％ｆｏｒｔｈｅａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒｏｇｅｎｌｏｓｓｅｓ．ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｗａｓｔｈｅｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｌｏｓｉｎｇｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｆｏｒｍ，ｗｈｉｃｈａｃｃｏｕｎｔｅｄｆｏｒ６０．４％～８７．７％ｏｆｔｈｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｓｅｓ．ｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｉｎｇｆｒｏｍｒｕｎｏｆｆｗａｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ０．４６％ａｎｄ０．３７％ｏｆａｇｒｏｗｉｎｇｓｅａｓｏｎ．ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｎｄｒｕｎｏｆｆｄｉｓｃｈａｒｇｅｗｅｒｅ the ｔｗｏｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｓｅｓ，ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｓｅｓ were ｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｒｕｎｏｆｆａｍｏｕｎｔ．ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｌｏｓｓｅｓ；ｓｕｒｆａｃｅｒｕｎｏｆｆ；ｒｉｃｅｆｉｌｅｄ；ｎｕｔｒｉｅｎｔｆｏｒｍ；ｈｕｂｅｉｐｒｏｖｉｎｃｅ湖北省是我国的第三大水稻生产大省，２０００年以来，全省水稻播种面积１８１万～２１６万ｈｍ２，占粮食作物播种面积的５０％以上［１］。
国内外关于氮素在农田生态系统中损失过程的研究
国内外关于氮素在农田生态系统中损失过程的研究土壤中的氮素大部分以有机态的形式存在，在耕作层中可占 90%以上，其组成可分为：铵态氮（结合态）、氨基氮（包括氨基酸态氮和氨基糖态氮）、酸解未知态氮、非酸解残渣氮，并有少量核酸固定氮，多和其他有机质成分结合成有机质复合体。
少部分氮素以无机矿质氮的形式存在，主要是 NO3——N、NH4+-N 和 NH3-N。
NH4+-N又以交换性铵和固定态铵两种形式存在（赵俊晔，2004）。
还有约 1%~5%的氮素存在于土壤微生物中，与土壤有机质氮发生密切的相互作用（朱兆良，1999）。
氮素在土壤中的损失过程主要有氮的固定，硝化与反硝化，氮的淋洗等。
1 氮的固定生物固定（土壤微生物量氮）和晶格固定（固定态氨）是土壤氮素固持的主要形式（仇少君，2007）。
土壤粘土矿物对铵的固定与释放是土壤氮素内循环的主要环节之一。
土壤固定态铵主要有以下几个来源：a.原始固氮微生物固定的大气中的N2在成土过程中被土壤矿物固定；b.大气中的NH3在地理循环过程中被雨水淋溶进入土壤而被固定；c.土壤中部分固定态铵直接来源于母岩，部分来自风化过程和成土过程中矿物NH4+的固定；d.近代农业耕作中氮肥和有机肥的大量施用及生物活动的影响（文启孝，2000；孙玉焕，2002）。
2氮的淋洗各种形态的氮肥施入土壤后通过化学和微生物的作用转化为NH4+-N和NO3——N；其中NO3——N不易被土壤胶体吸附，容易通过淋洗进入地下水。
硝态氮在土壤剖面中特定埋深处的淋失除受氮肥施用量及其方法，降雨量和灌溉量及灌溉方式的影响外，还受到农作条件、土壤质地和结构、土壤氮素转化作用的影响（马军花，2004）。
当氮肥用量超过了作物达到最高产量的需氮量时,硝态氮淋洗十分明显（Raum W R，1995）。
不同土壤类型氮淋失量也不一样（吕殿青，1998），细砂土(灌溉春玉米)、重壤和粘土(灌溉冬小麦)上施氮量为250kg/hm2时，硝态氮从0~40cm土层中淋失量分别为102.5、77.5、和37.5kg/hm2。
农田土壤氮素流失研究
农田土壤氮素流失研究作者：肖靖李莉来源：《绿色科技》2014年第02期摘要：综述了近年来农田土壤氮素流失的现状，重点介绍了致使农田土壤氮素流失的8个影响因素，包括氮肥施用量、植物覆盖度、植被格局等，同时提出了防治氮素流失的7项措施。
关键词：农田；氮素；流失特征中图分类号：S153.6文献标识码：A文章编号：16749944（2014）020040031引言我国是化肥的生产和消费大国，随着农业的快速发展也带来了严重的环境问题。
2007年我国因农业面源污染输入水体的氮占总氮流失量的67.26%，农田氮素流失造成的农业面源污染已经成为我国水体污染的主要来源＼[1＼]。
因此，加强对农田土壤氮流失特征的研究迫在眉睫。
2农田氮素流失现状为了增加农作物的产量而大幅增加施肥量，会引起土壤退化和水环境恶化。
目前已经有很多关于精准农业对水中氮磷含量影响的研究和结论。
氮磷随径流流失进入地表水，引起水体中的营养物质富集，该过程称为水体富营养化，研究已经证明氮磷农田损失是地表水环境污染的主要来源。
有人在我国北方的市、县进行的水质调查发现，半数以上地区地下水中硝酸盐氮超过我国生活饮用水卫生标准限值规定的最高限值50mg/L，这主要是由于20世纪以后大量施用含氮肥料。
研究表明，农田土壤中氮素流失的另一个重要途径是氮的淋溶损失，施入土壤中的氮肥大约有10%～40%经土壤的淋溶作用进入了地下水体中＼[2＼]。
还有人利用野外大田试验对上海市郊的蔬菜地氮素渗漏损失进行了长期监测，结果表明，硝态氮渗漏损失量占氮素淋溶损失的90%以上，对当地地下水环境造成了十分严重的污染。
3农田氮素流失的途径3.1氮的气态损失氮的气态损失是施入土壤中的氮肥损失的主要途径之一，且氮的气态损失主要发生在施肥的前期阶段，经研究表明施入土壤中的氮超过30%不知去向。
许多研究证实，土壤中氮的损失形式大多以N2、N2O、NO、NO2、NH3的气态挥发。
土壤中，这些含氮化合物主要通过硝化作用、氨化作用和反硝化作用产生。
农田氮磷流失评价报告
农田氮磷流失评价报告为了评估农田中氮磷的流失情况，对某地区的农田进行了调查和监测。
本报告将对监测结果进行分析和评价，并提出相应的建议。
调查结果显示，在农田中氮磷的流失问题较为突出。
氮磷的流失主要是通过降雨、灌溉和土壤侵蚀来发生的。
降雨过程中，农田中的氮磷会随着径流水从表面流失。
而灌溉过程中使用的水源中可能含有高浓度的氮磷肥，进一步加剧了农田中的流失现象。
此外，农田中的土壤侵蚀也导致了氮磷的流失，特别是在施行不合理的耕作措施时，如过度翻耕和裸露耕地。
农田中氮磷的流失对环境和农业产出都带来了潜在的负面影响。
首先，氮磷的流失会导致水体富营养化，加剧水体中藻类和水生植物的生长，并导致水体中氧气的匮乏，对水生生物的生存产生影响。
其次，过多的氮磷流失会降低土壤的肥力，影响农田的产量和农作物的质量，进而对农业产出造成负面影响。
基于以上问题，我们提出以下建议来减少农田中氮磷的流失：1.合理施肥：农田的施肥应按照作物需求进行，避免过量施肥。
同时，采用缓释肥料和有机肥料可以减少氮磷的流失。
2.水资源管理：合理利用农田中的水资源，减少灌溉过程中的水浪费。
最好使用经过处理的水源，降低氮磷肥料含量。
3.土壤保护：采取措施减少土壤侵蚀，如覆盖耕地、适当施用秸秆等作物残体进行保护。
4.生态修复：完善降雨径流系统，包括建立沟渠、沉淀池等措施，减少氮磷流失。
5.宣传教育：加强农民的环保意识，提供科学的农业生产指导，减少不合理的耕作方式和施肥量。
综上所述，在农田氮磷流失评估中发现农田中氮磷流失问题较为突出，其对环境和农业产出都带来了负面影响。
通过合理施肥、水资源管理、土壤保护、生态修复和宣传教育等措施，可以有效减少农田中氮磷的流失，并最终实现农田可持续发展。
肥料淋溶损失率
肥料淋溶损失率
肥料淋溶损失率是指在农业生产过程中，由于降雨等因素导致肥料溶解并流失所造成的损失比率。
这种损失不仅会减少肥料的利用效率，还会对周围环境造成污染。
据统计，肥料淋溶损失率在农业生产中的平均值约为30%左右。
其中，氮肥的淋溶损失率最高，达到了50%以上。
这主要是因为氮肥在水中溶解度较高，容易被水流冲走。
为了减少肥料淋溶损失率，农业生产中可以采取一些措施。
比如，选择合适的施肥时间和方式，合理控制肥料用量，加强排水系统建设等。
另外，可以引入一些新型的肥料，如缓释肥、控释肥等，可以有效减少肥料淋溶损失率。
- 1 -。
你知道我国肥料流失了多少？这样才能提高肥料利用率！
你知道我国肥料流失了多少？这样才能提高肥料利用率！据相关数据统计，我国农田氮肥利用率当季平均利用率只有33%，明显低于发达国家50%至60%的水平，也就是说每年通过挥发、淋溶等途径损失的尿素实物量就达2000多万吨，直接经济损失达500多亿元。
在农业农村部发布的《中国三大粮食作物肥料利用率研究报告》中，我国水稻、玉米、小麦三大粮食作物氮肥、磷肥和钾肥当季平均利用率分别为33%、24%、42%！也就是说相当一大部分肥料要么挥发、淋溶，要么固化到土壤中，造成了极大的浪费！那么怎样才能提高肥料的利用率呢？01合理科学的搭配施肥施肥时，不能盲目地大量使用化肥而忽视有机肥料；不能单单注重使用大量元素肥料，而不使用含有中微量元素的肥料，导致作物营养失衡。
这样施肥，肥料中的养分会大量流失。
因此施肥方法要科学合理。
1、基肥要坚持有机肥与无机肥配合使用，混合使用能提高地力，改善土壤环境，增强土壤肥力，提高土壤有机质，防止土壤板结。
据数据统计，有机肥与化肥堆沤做底肥，磷肥肥效可提高30％-40％。
2、坚持大量元素与中微量元素平衡施用，可通过水溶肥补充各种大中微量元素，这样营养流失少。
3、协调氮磷肥比例平衡施肥，对土壤进行测土，通过作物的生长规律和土壤测试结果，调整氮、磷、钾和中微量元素的用量和比例。
使作物得到全面合理的营养供应。
02改进施肥方法1、底肥施用首先提倡深施，这样一般可较撒施提高利用率10％左右，也就是施肥后立刻覆土，避免被太阳直射，据调查：普通磷肥集中条施或沟施，可比撒施增产10％。
利用率提高10％。
2、根据土壤性质不同，如砂性土壤采取减少施肥量，多次施肥，“少吃多餐”的办法，可有效提高肥料利用率。
3、实行水肥一体化与配方施肥结合的科学施肥方式，一般肥料利用率是撒施＜沟施（穴施）≤喷灌≤冲施＜滴灌，而使用水肥一体化能让肥料利用率高达95%，大大减少了养分的流失和浪费。
03利用好土壤肥料施入土壤中，营养元素首先被土壤吸收，而后才被作物根系吸收。
北方农牧交错带不同区域农牧系统氮素流动特征及环境效应研究进展
素资源量ꎬ 河北对氮素的需求量低于资源量 [９] ꎮ 在氮
２０１５ 年氮素损失总量的 ５８％ꎬ 比 １９８５ 年增加了 ９１％ꎮ
量占比最大ꎬ 但北京和天津对氮素的需求量均高于氮
素循环体系中输入的氮素主要是农业生产系统的氮素
投入
[１０]
ꎬ 包括化肥、 沉降、 生物固氮等 的 输 入ꎮ 其
中ꎬ 农业生产系统输入氮的主要来源是施氮肥ꎬ 输出
等经过处理后能够全部实现循环再利用ꎬ 实现污染零
增加
[１３]
ꎮ
３ 展望与建议
３ １ 氮素流动及环境效应研究展望
当前ꎬ 我国北方农牧交错带地区面临着氮素投入
量大ꎬ 氮素利用率低 下ꎬ 氮 素 高 量 排 放 导 致 环 境 污
染ꎬ 农牧结合体系氮素利用严重脱节的实际问题ꎮ 本
文综述了北方农牧交错带不同区域氮素流动特征及其
植物吸收、 土壤生物转化、 氮素淋溶和蒸发等途径流
动ꎮ 畜牧系统中ꎬ 氮素主要通过饲料摄入ꎬ 动物代谢
和畜禽养殖废弃物是主要的氮素来源ꎮ 在农牧生产系
研究发现ꎬ 河北地区氮素对大气和水体的污染是其主要
统中ꎬ 主要的氮素投入来自于氮肥ꎬ 内蒙古来自于氮
６ ２×１０４ ｔꎬ ２０１５ 年分别为 ７７ ５ × １０ ４ ｔ 和 ８０ ４ × １０ ４ ｔꎬ 分
物产品、 动物粪便以及其他部分ꎬ １９９９—２０１９ 年ꎬ 动物
主产品氮素输出量增加了 ０ １９×１０６ ｔ [１５] ꎮ 在畜牧系统中粪
便有机肥是氮素损失的主要形式ꎮ 内蒙古的氮素损失量
为 ４４７ ５ｋｇｈｍ ꎬ 而由于反硝化作用的影响损失的氮素
－２
为 ２２４ ５６ｋｇｈｍ
－２[１５]
ꎮ 山西省各区域农田氮素投入极
氮素肥料ppt课件
精品课件
35
3. 碳酸氢铵
碳酸氢铵(NH4HCO3，含N17％)，简称碳铵。碳铵是 一种白色细粒结晶，有强烈的刺鼻、熏眼氨臭， 吸湿性强，易溶于水，呈碱性反应(pH8.2-8.4)。 碳铵是一种不稳定的化合物，在常温下也很易分 解释放出NH3，造成氮素的挥发发生下述反应损失 。
在排水良好的土壤中，氯化钙可随降雨或灌水淋洗
掉，但在排水不良或干旱地区氯化钙就会积累，提
高土壤溶液中盐的浓度，对作物生长不利。
精品课件
34
氯化铵在水稻、小麦、玉米等作物上施用效果较 好，其肥效与等氮量的硫酸铵相当，甚至略高。 但不宜在烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、葡萄、柑 桔等忌氯作物上施用，以免降低这些作物的品质( 如含糖量、燃烧性等)。
主要内容
一、概述 二、主要氮肥的品种及性质 三、氮肥的合理施用
精品课件
2
第一节、概述
精品课件
3
一、氮肥生产概述
氮肥的生产在化肥工业中占据至关主要的地位。
(一) 氮肥的肥效
在多数条件下氮肥的增产效果或肥效，相对于磷钾等化 肥而言，是最为稳定和显著的。
据全国化肥试验网1981～1983年的资料，N、P、K化 肥在水稻、小麦和玉米等粮食作物上的增产效果分别是100%、 73%、31%。
HCl
NH4Cl
NH3
+
NaCl + CO2 + H2O H2SO4
NH4Cl + NaHCO3 ( NH4)2SO4
CO2
CO(NH2)2 + H2O
中国农田氮淋失相关因素分析及总氮淋失量估算
中国农田氮淋失相关因素分析及总氮淋失量估算
胡玉婷 1,2， 廖千家骅 1,2， 王书伟 1， 颜晓元 1*
①
（1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所） ，南京 210008；2 中国科学院研究生院，北京
100049）
Table 1 Correlations between nitrogen leaching and influencing factors in paddy field and upland field
体积质量 -0.408* 33 -0.470* 26 -0.496* 17 -0.013 39 -0.012 27 0.226 24 0.005 149 0.037 135 0.045 27 -0.484 14 -0.534 12 4 有机质 -0.367** 78 -0.436** 64 -0.529** 34 0.419** 107 0.376** 86 -0.059 33 0.128 196 0.123 174 0.033 52 -0.484** 48 -0.606** 40 -0.284 10 TN -0.506** 78 -0.591** 64 -0.402* 34 0.114 107 0.059 86 0.024 33 0.259** 169 0.294** 153 0.053 40 -0.433** 51 -0.521** 43 -0.284 10 TP 0.046 52 -0.231 44 -0.258 25 0.316** 95 0.185 77 -0.680** 32 -0.277** 166 -0.337** 150 -0.663** 40 -0.271 32 -0.465* 27 0.284 10 TK -0.569 10 -0.426 10 5 0.775** 49 0.787** 41 8 -0.125 128 -0.176 120 0.498* 20 -0.249 16 -0.633* 14 4 砂粒 0.222 40 0.413* 33 0.504* 21 -0.673** 76 -0.646** 61 0.758** 23 0.300** 80 0.266* 66 -0.482** 32 5 4 4 粉粒 0.035 44 -0.082 37 -0.504* 21 0.150 89 0.074 72 -0.841** 29 -0.108 90 -0.064 76 -0.201 32 -0.572** 21 -0.481 17 -0.284 10 黏粒 -0.329* 50 -0.109 40 0.504* 21 0.214* 95 0.208 75 0.712** 29 -0.219** 183 -0.233** 163 0.175 44 -0.160 48 0.075 40 -0.284 10 施N量 0.339** 78 -0.234 64 -0.017 34 0.469** 108 0.170 87 0.157 33 0.340** 199 0.085 177 0.185 52 0.448** 63 -0.248 52 -0.177 10 降水量 -0.122 34 -0.025 27 0.391 14 0.272* 66 0.167 51 -0.265 17 0.219** 161 0.226** 147 0.351* 36 0.753** 43 0.755** 36 0.246 9 灌水量 0.912** 12 0.638 8 -0.103 5 0.759** 37 0.735** 29 0.051 5 0.196* 126 0.247** 114 -0.332 16 5 4 4
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典型有机肥氮素淋溶流失特征分析夏红霞;朱启红;李强;王书敏;丁武泉;杨志敏;陈玉成【摘要】[目的]基于有机肥对水体富营养化的影响研究较少的现状,研究典型有机肥在紫色土中的淋溶流失特征.[方法]本文以牛粪、沼液、油枯、有机无机复混肥为供试有机肥,以化肥(磷酸氢二铵)为对照,对比研究有机肥/化肥中氮素在紫色土中淋溶流失.[结果]①牛粪、沼液、油枯、有机无机复混肥等有机肥在紫色土中也会造成氮素淋溶流失,且在一定条件下沼液、有机无机复混肥中氮素淋溶流失率超过化肥30％以上,与化肥相比差异显著(P＜0.05);②供试肥料在紫色土中氮淋溶流失率与与降雨强度、施肥量呈显著正相关关系,且施肥量对氮素淋溶流失的影响大于降雨强度;③在模拟淋溶条件下,可溶态氮(TDN)是化肥/有机肥淋溶流失的主要形式,可溶态氮(TDN)流失量占总氮含量的65.17％～99.07％,这可能与化肥/有机肥中氮的存在形态有关.[结论]有机肥在紫色土中会造成氮素淋溶流失,在农用过程中要注意合理、适量施用.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2018(031)009【总页数】5页(P1870-1874)【关键词】典型有机肥;氮素;淋溶流失【作者】夏红霞;朱启红;李强;王书敏;丁武泉;杨志敏;陈玉成【作者单位】重庆市环境材料与修复技术重点实验室,重庆文理学院,重庆永川402160;三峡库区生态环境教育部重点实验室/西南大学资源环境学院,重庆400716;重庆市环境材料与修复技术重点实验室,重庆文理学院,重庆永川402160;重庆市环境材料与修复技术重点实验室,重庆文理学院,重庆永川402160;重庆市环境材料与修复技术重点实验室,重庆文理学院,重庆永川402160;重庆市环境材料与修复技术重点实验室,重庆文理学院,重庆永川402160;三峡库区生态环境教育部重点实验室/西南大学资源环境学院,重庆400716;三峡库区生态环境教育部重点实验室/西南大学资源环境学院,重庆400716【正文语种】中文【中图分类】S19【研究意义】自英国人L.B.Ross在1838年研制出世界上第一种化学肥料以来，化肥在农业生产中得到广泛使用，为农业增产做出了巨大贡献。
但与此同时，因大量施用化肥带来的水体污染、土壤污染等也日益突出。
过量施用化肥，极易导致土壤耕作质量下降，农产品品质降低，并显著提高养分流失量，进而加剧了水体富营养化。
相关研究表明，不合理施用化肥已成为引起水体富营养化的重要原因之一[1-2]。
陈永高等[3]研究发现，化肥的大量施用是引起太湖流域氮磷污染的直接原因。
有机肥是我国农业生产中使用的传统肥料，在农业生产中施用有机肥已有三千多年的历史[4]。
施用有机肥不仅可以增加土壤有机质含量、改善土壤质地、提高耕作性能，还可以增强土壤保水保肥能力，并有效提高农产品质量[5]，所以施用有机肥被认为是安全可靠的。
为减少农田养分流失对水体的污染，已有发达国家也开始鼓励农民在农业生产中利用有机肥代替化肥[6]。
但是，多数国家未制定有机肥施用的相关标准，在农业生产过程中农户大多凭经验施肥，这会对土壤环境及周边水体环境造成潜在威胁[7]。
【前人研究进展】Sherwood等[8]研究发现，施用有机肥会造成养分流失。
Siemens & Kaupenjohann的研究表明，施用有机肥淋失的氮素量比施用矿质态氮肥更高[9]。
杜晓玉等通过田间原位模拟降雨试验研究表明：渗漏液中全氮、可溶态氮、硝态氮浓度随着单位面积施入的畜禽有机肥的增加而增加，径流水中全氮、可溶态氮流失量也随之增加[10]。
郭智等[11]研究也发现，在菜地中施用鸡粪和复合肥也会造成氮素流失。
【本研究切入点】为深入研究有机肥农用带来的养分流失特征，本研究拟通过向紫色土中施用典型有机肥和化肥，对比研究典型肥料在紫色土中的流失特征。
【拟解决的关键问题】以揭示有机肥对水体富营养化的贡献，为合理施用有机肥提供理论依据。
1 材料与方法1.1 供试材料供试土壤取自重庆市北碚区某紫色土坡耕地，土壤含量分别为0.91、0.074 g/kg。
供试有机肥：根据重庆地区农业施肥习惯，选用干牛粪、沼液、油枯以及有机无机复混肥为供试有机肥。
经测试，供试干牛粪、沼液、油枯和有机无机复混肥中TN 分别为24.561.37、41.57和142.72 g/kg。
化肥(磷酸氢二铵)中TN含量为185.16 g/kg。
1.2 实验设计实验采用模拟淋溶实验(图1)。
淋溶试验装置利用高100 cm、内径为20 cm的圆形PVC管自制。
PVC管底部密封，在距PVC管底部10 cm处设置有可控出水口，用于采集淋溶液。
为保证出水效果，在淋溶装置底部分别填充20 cm厚的砾石层和石英砂层，石英砂层上部铺设一张尼龙网后再填充土壤。
淋溶实验前，先分别采集上中下3层(每20 cm为1层)土壤带回实验室，将各层土壤充分混匀后填充于淋溶装置。
填充土壤时，以每5 cm为1层填装土样，在填装上层土料之前抓毛下层土壤表面，以防土层之间出现分层现象。
土壤填装后，于人工降雨前1周将供试肥料与表层土壤充分混合，塑料薄膜覆盖后待用。
待土壤和肥料充分作用后，开始进行降雨试验。
根据重庆市近几年的平均降雨量，淋溶试验降雨强度设置为25、50、75和100 mm/h。
淋溶试验采用完全随机设计，每次降雨历时60 min。
试验中以化肥为对照，每个处理重复3次，具体试验设计见表1所示。
1.3 样品采集与分析将收集的淋溶液带回实验室进行分析测试。
水体总氮含量直接测试，用0.45 μm 滤膜过滤后测试水体中的可溶态氮(TDN)、硝态氮和铵态氮浓度，悬浮颗粒态氮(PN)利用差减法计算得出。
1.4 数据处理土壤养分流失率按下列公式进行计算：有机肥总氮相对流失率(%)=其中，C有表示有机肥处理总氮浓度；C化表示化肥处理总氮浓度；C空表示空白处理总氮浓度。
实验数据用SPSS和Excell进行统计分析。
图1 淋溶土柱装置Fig.1 Device of leaching soil column表1 模拟人工淋溶试验设计Table 1 Experimental design of leaching simulation试验因素淋溶场次12345678施肥量(kg N/hm2)450450450450300300300300降雨强度(mm/h)2550751002550751002 结果与分析2.1 淋溶氮流失率淋溶流失是土壤氮素损失的重要途径之一[12]。
Insaf[13]研究表明，约有10 %～40 %的氮素是通过淋溶流失途径进入地下水体。
因此，氮素淋溶流失是造成水体氮素富集的重要途径之一。
为了解供试肥料在紫色土中的淋溶流失，及其对水体富营养化的贡献率，本实验中选取干牛粪、沼液、油枯以及有机无机复混肥进行模拟试验，以化肥作为对照，对比研究有机肥/化肥氮素在紫色土中的淋溶流失。
由图2可见，施氮为450 kg N/hm2时，有机肥淋溶氮流失量为化肥氮流失量的79.80 %～135.73 %；施氮为300 kg N/hm2时，有机肥淋溶氮流失量为化肥氮流失量的92.08 %～115.72 %。
由此表明，施用有机肥仍旧会造成紫色土中氮素淋溶流失，且有机肥氮素在紫色土中的淋溶流失量可能会超过化肥，这与赵满兴等[14]的研究结果相似。
王红霞等[15]研究也显示，施用有机肥和化肥均显著增加了土壤总氮、铵态氮以及硝态氮的淋溶流失，且有机肥的淋溶流失量显著高于化肥。
王红霞等[15]认为这主要是因为有机肥中的氮素主要以硝态氮、氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮等可溶性氮存在,而土壤颗粒对这些可溶性氮的吸附能力较弱[16]，故向土壤中施用有机肥会显著增加土壤可溶性氮含量[10]，进而引起土壤氮素淋溶流失量显著增加。
此外，向土壤中施用有机肥可能会增大土壤颗粒间的孔隙度[17]，从而增加氮素随水下移的可行性。
2.2 淋溶总氮流失因素分析由表2可知，在紫色土中，供试肥料氮素淋溶流失量(y)与降雨强度(x1)、施肥水平(x2)两因素间的回归系数P均小于0.05。
由此表明，供试肥料氮素淋溶流失量(y)与降雨强度(x1)、施肥水平(x2)间呈显著正相关关系，即降雨强度越大、施肥水平越高，有机肥中氮素在紫色土中的淋溶流失量越多，这与Cox等[18]研究结果一致。
赵亮等[19]研究也显示，降雨强度和施肥水平是引起土壤氮素淋溶流失的重要因素。
回归分析结果还显示，偏回归系数b2明显大于b1。
由此表明，在引起紫色土氮素淋溶流失的降雨强度(x1)、施肥水平(x2)两因素间，施肥水平对氮素淋溶流失的影响更为明显。
图2 有机肥相对化肥的氮素淋溶流失率Fig.2 Leaching TN loss rates of organic fertilizers related with chemical fertilizerSogbedj[20]研究表明，氮素在土壤中淋溶流失必须具备2个条件：氮素必须以易移动的可溶态存在，且必须存在水分运动。
化肥(磷酸氢二铵)是一种易溶于水的高浓度速效肥料；而有机肥中氮素主要以硝态氮、氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮等可溶态存在[21]，这为氮素淋溶流失提供了前提条件。
当存在降雨时，会显著增加土壤中的水分运动，进而加快氮素淋溶流失的速度和总量。
此外，当土壤水分含量达到一定限值，尤其是当土壤水分含量超过田间持水量后，土壤颗粒间的空隙显著增加，土壤颗粒对可溶氮素的吸附能力显著减弱，进而使氮素加速淋溶流失。
刘健等[22]研究表明，砂土、壤土以及粘土氮素淋溶流失量均随施肥量、降雨强度增加而增加。
Tafteh[23]研究也表明，增加施肥量和灌水量均会增加土壤氮素淋溶流失。
降雨极易使土壤水分含量增加到田间持水量，加速土壤氮素淋溶流失；而增加施肥量，可在短时间内显著增加土壤剖面氮素含量，进而显著增加土壤氮素流失的几率。
王辉等[24]对黄土高原土壤氮素淋溶流失试验研究也表明，黄土高原土壤氮素淋溶流失量、流失深度与降雨量呈正相关，每增加4 mm降雨量可使氮素流失量、流失深度发生明显变化。
商放泽等[25]研究表明，高施肥量处理土壤氮素流失量明显高于低施肥量处理。
由此可见，增加施肥量或者增加降雨量均会加速土壤氮素流失。
表2 供试肥料氮素淋溶流失回归分析Table 2 Regression analysis of leaching TN of experimental fertilizers肥料种类回归显著性P常数项b0偏回归系数降雨强度b1施肥水平b2空白0.0004.0870.099/化肥0.005-117.8921.1975.684牛粪0.002-112.3981.1935.658沼液0.001-102.1711.1015.287油枯0.001-96.5041.1384.819复混肥0.000-89.6481.1264.696图3 供试肥料氮素淋溶流失形态分析Fig.3 Comparison of each nitrogen forms in leaching simulation2.3 淋溶氮流失形态分析由图3可见，与不施化肥相比，供试肥料淋溶液中可溶态氮(TDN)、硝态氮、铵态氮浓度以及颗粒态氮(PN)含量均显著增加，且与对照相比差异显著(P<0.05)，尤其是淋溶液中可溶态氮(TDN)、硝态氮含量与不施肥相比差异极其显著(P<0.01)。