雷州半岛旱地砖红壤非点源氮, 磷淋溶损失模拟研究[j]

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1、仓恒瑾等：雷州半岛旱地砖红壤非点源氮、磷淋溶损失模拟研究717雷州半岛旱地砖红壤非点源氮、磷淋溶损失模拟研究仓恒瑾1,2，许炼峰3*，李志安1，任海11.中国科学院华南植物园，广东广州510650；2.中国科学院研究生院，北京100039；3.国家环境保护总局华南环境科学研究所，广东广州510655摘要：大量施用化学肥料所引起的养分淋失和环境污染正逐渐受到人们的重视。通过土柱模拟氮、磷素养分淋溶试验，研究了不同施肥处理下砖红壤氮、磷素淋溶损失特点。试验结果表明，随着尿素用量的增加，渗漏水中NH4+-N质量浓度和TN淋失量也相应增加，而NO3-

2、-N的质量浓度变化幅度较大，渗漏水中氮素淋失形态主要是以NO3--N为主。由于土壤磷素很难移动，所以TP累积淋失量非常少，氮、磷肥混施对非点源氮、磷素的淋失都有影响，其中过量磷肥配合尿素施用可以增加土壤中NH4+-N、NO3--N、TN的淋失程度。关键词：雷州半岛；旱地；砖红壤；淋溶中图分类号：X592文献标识码：A文章编号：1672-2175（2005）05-0715-04仓恒瑾等：雷州半岛旱地砖红壤非点源氮、磷淋溶损失模拟研究717氮、磷肥的施用所造成的环境问题已逐渐引起了人们的普遍关注[1-5]。氮、磷是农作物生长所必需的营养元素，对提

3、高农作物的产量，改善农产品的品质有重要作用。由于农业生产要求的不断提高，使得农业投入相应增加，以至于农田中所投入的化肥量大大超过了农作物的实际利用量，造成农田土壤中营养元素大量盈余，容易形成农业非点源污染，导致水环境质量下降，从而引起一些健康和环境问题[6-8]。雷州半岛属于热带海洋性气候，终年高温高湿，年降雨量为1595.5mm，4—9月为雨季，也是作物生长的主要季节，期间集中了全年80％的降雨量和近70％的降雨日，化肥施用后非常容易淋失，而在我国南方旱地红壤中养分的淋失量较水田高[9]。为此，本文试图从不同施肥量、不同肥料种类的角度出发，

4、研究该地区旱地土壤氮、磷素淋溶损失的特点，为减少氮、磷农业非点源污染提供重要的科学依据。1材料与方法1.1试验材料供试土壤采自湛江海洋大学试验田内，土壤类型为砖红壤，土地利用方式为种植甘蔗，所种品种主要是台糖10号，土样按0～20cm耕层土壤采集，在室内自然风干2周，过筛。土壤的基本理化性状为：土壤容重1.17g·mL-1，有效磷26.12mg·kg-1，碱解氮57.60mg·kg-1，有机质31.56g·kg-1，pH4.48。1.2试验设计取供试土壤装入长30cm、内径10.4cm、底部用尼龙网封好的PVC管中压实，至15cm处均匀施入肥

5、料，再覆5cm厚的土样，土柱土层总高度为20cm，土柱按照田间体积质量加湿到田间持水量，在土柱底部收集渗漏水。供试氮、磷肥分别是尿素和过磷酸钙，试验设计如表1，以土柱的横截面积折算每个土柱的施肥量，每种施肥处理3次重复。土柱装土施肥6d之后用蒸馏水进行间歇式模拟降雨淋洗，每隔6d一次，每次淋水60mm，控制不产生径流，共淋水5次，模拟雨季期间当地每月平均降雨量300mm的情况，记录每次渗漏水量，测定其中的养分质量浓度。表1试验设计Table1Treatmentsandinputoffertilizersintheexperiment肥料施肥量

6、/(kg·hm-2)12345678910N0150250350000150250350P2O50000801301801301301301.3测定项目与分析方法水样的NH4+-N用纳氏试剂光度法，NO3--N用镀铜镉还原－重氮化偶合比色法，TN用过硫酸钾氧化－紫外分光光度法，TP用钼锑抗分光光度法。2结果与讨论2.1不同施肥处理对NH4+-N质量浓度的影响施加氮肥对于渗漏水中NH4+-N的质量浓度有较明显的影响（图1），在纯施氮肥的3个处理中，随着施氮量的增加，渗漏水中的NH4+-N质量浓度呈现相应增加的趋势，而在定量磷肥、不同氮肥的处理中

7、，只有第1、2次渗漏水中NH4+-N的质量浓度呈下降趋势，在剩余3次渗漏水中的NH4+仓恒瑾等：雷州半岛旱地砖红壤非点源氮、磷淋溶损失模拟研究717-N质量浓度也是随着施氮量的加大而增加。由图1可知，不论哪种处理方式，在第3次渗漏水中NH4+-N的质量浓度都是骤然增加，这可能主要是由于尿素的分解转化过程复杂、周期较长所致，因为尿素在施入土壤后先以酰胺分子态溶解在土壤溶液中，然后再转化为NH4+-N[10]，本研究后期耕层土壤中保持较高的NH4+-N质量浓度，也与土体始终处于水分的近饱和状态，缺少了硝化作用所需要的好气条件有关。A:CK；B:N

8、150；C:N250；D:N350；E:P130,N150；F:P130,N250；G:P130,N350(单位均为kg·hm-2)图1不同施肥处理对NH4+-N淋