饮用水源地不同类型农地地表径流氮、磷流失比较

金树权，罗 艳，周金波，姚红燕，刘海超，虞 涛

（1.宁波市农业科学研究院生态环境研究所，浙江宁波 315040；2.宁波市环境保护科学研究设计院，浙江宁波 315010）

饮用水源地不同类型农地地表径流氮、磷流失比较

金树权1，罗 艳2，周金波1，姚红燕1，刘海超1，虞 涛2

（1.宁波市农业科学研究院生态环境研究所，浙江宁波 315040；2.宁波市环境保护科学研究设计院，浙江宁波 315010）

在浙江省典型的饮用水库水源地，选择水田、蔬菜地、贝母地、茶园、果园（桃园）等5类农地和天然植被地开展地表径流氮、磷流失比较试验。结果表明：各类农地地表径流的全年总氮平均浓度大小依次为：贝母地＞蔬菜地＞水田＞果园＞茶园＞天然植被地；全年的总磷平均浓度大小依次为：贝母地＞蔬菜地＞果园＞茶园＞水田＞天然植被地。各类农地地表径流的各态氮、磷浓度在不同季节差异较大，主要与各类农地的施肥量和施肥时间直接相关。

饮用水源地；地表径流；氮磷流失

随着人们饮用水安全意识的不断提高，饮用水源地的农业面源污染控制问题日益受到社会各界的广泛关注和重视。来自不同类型农地的地表径流氮、磷流失被认为是水源地的主要污染来源之一［1－2］。不同类型农地由于施肥量不同，导致其地表径流平均氮、磷流失浓度存在差异；加之各类型农地的施肥时间不同，导致不同季节下各类农地的地表径流氮、磷流失并不一致。本研究以浙江省典型的水库饮用水源地的不同类型农地为研究对象，通过分析各类农地不同季节的地表径流氮、磷流失浓度，以期为饮用水源地的农业面源污染控制和农业产业结构调整提供理论依据。

1 材料与方法

本研究在宁波市皎口水库集水区内进行。试验共选择水田、蔬菜地、贝母地、茶园、果园（桃树）等当地5类主要农地，并以天然植被地为对照，各类农地均选择3个取样点，测定结果取平均值。各类农地按当地平均水平进行施肥，其中水田在6月底每667m2施碳铵和过磷酸钙各30kg，7月初每667m2施尿素30kg；蔬菜地每667m2全年施农家肥500kg，复合肥40kg，施肥时间主要集中在3－6月和9－11月；贝母地在3，4，10月每667m2分别施复合肥10，10和50kg，11月每667m2施农家肥5000kg；茶园在2月每667m2施尿素20kg；果园（桃树）在3月每667m2施农家肥500kg，6月每667m2施复合肥40kg。

试验各小区面积均为25m2（长、宽各5m），小区边界用砖块进行阻挡，以保证不同小区之间的地表径流互不串流，在各小区排水口设置径流收集器收集地表径流，水田直接在农田排水口进行水质取样，水样收集后送实验室进行水质分析。本研究分别于2013年2，4，7和11月的中下旬各进行1次取样。各指标均采用国标方法进行测定［3］，其中总氮（TN）用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法测定，铵态氮（NH－N）用纳氏试剂光度法测定，硝态氮（NO－N）用紫外分光光度法测定，总磷（TP）和可溶性反应磷（DRP）用钼酸铵分光光度法测定。

2 结果与分析

2.1 不同类型农地地表径流氮流失情况

由表1可知，各类农地的地表径流全年总氮平均浓度高低依次为：贝母地＞蔬菜地＞水田＞果园＞茶园＞天然植被地，全年的氨氮浓度大小依次为：贝母地＞蔬菜地＞果园＞茶园＞水田＞天然植被地，全年的硝态氮浓度大小顺序为：贝母地＞蔬菜地＞水田＞茶园＞果园＞天然植被地。从地表径流各态氮浓度组成情况看，可溶态氮中的氨氮浓度相对较低，而硝态氮浓度相对较高，两者相加的可溶态氮浓度占总氮浓度的30.4%～57.0%。

各类农地地表径流的各态氮浓度在不同季节差异较大，如水田7月的各态氮浓度均明显高于其他月份，这主要是由于水田的施肥时间集中在6月底至7月初。蔬菜地全年4次取样的各态氮浓度均较高，这主要是由于蔬菜地常年进行种植，各个时期都大量施肥。贝母为当地的特色农产品，在10月底和11月初集中施肥，且施肥量高，因此导致在11月取样中贝母地各态氮浓度特别高，其中总氮浓度达到10.98mg·L－1。受2月施肥的影响，茶园3月份地表径流各态氮浓度稍高。果园的施肥期在3月和6月，受施肥影响，果园4月份的地表径流各态氮浓度稍高，但7月份地表径流各态氮浓度并不高，这可能是受到前期多次降水的影响。由此可见，各类农地的地表径流各态氮浓度变化与施肥量和施肥时间直接相关，施肥后短期内地表径流氮、磷浓度相对较高，且浓度值高低与施肥量相关。

表1 不同类型农地地表径流氮流失情况

2.2 不同类型农地地表径流磷流失情况分析

表2看出，各类农地地表径流的全年总磷和可溶磷平均浓度依次为贝母地＞蔬菜地＞果园＞茶园＞水田＞天然植被地。从地表径流的磷形态组成情况看，可溶磷占总磷浓度的42.7%～66.0%。各类农地不同季节地表径流的磷流失差异较大，其变化规律与地表径流各态氮浓度的变化情况相似，主要与各类农地的施肥量和施肥时间直接相关。

表2 不同类型农地地表径流磷流失情况

分析表明，施肥是导致各类农地地表径流氮、磷浓度升高的最主要原因，因此，减少肥料使用量是降低水源地氮磷输入的最直接方式。如本研究区域内贝母地由于施肥量较大，其地表径流中氮、磷浓度均较高，特别是10－11月份集中施肥后。但同时也要特别指出的是，地表径流中的氮、磷不仅来源于化学肥料，有机肥的过量施用同样会对地表径流的氮磷浓度产生较大影响，并且其影响时间可能持续更长。从降低地表径流氮、磷流失的角度考虑，在饮用水源地内应避免栽培需肥量较大的作物［4－5］，同时应优化其肥料管理，科学施肥，否则将对水库的水质安全产生威胁。

3 小结

本研究在饮用水库水源地选择水田、蔬菜地、贝母地、茶园、果园（桃树）等5类农地和天然植被地开展进行地表径流氮、磷流失比较研究，结果表明：各类农地地表径流的氮磷含量差异较大，且不同季节的差异较大，主要与各类农地的施肥量和施肥时间直接相关。各类农地地表径流的全年总氮浓度依次为贝母地＞蔬菜地＞水田＞果园＞茶园＞天然植被地；总磷浓度依次为贝母地＞蔬菜地＞果园＞茶园＞水田＞天然植被地。

［1］ 夏天翔，潘继征，刘雪华，等.抚仙湖水体NP变化及其非点源污染特征［J］.农业环境科学学报，2008，27（4）：1340－1345.

［2］ 钱晓雍，沈根祥，郭春霞，等.基于水环境功能区划的农业面源污染源解析及其空间异质性［J］.农业工程学报，2011，27（2）：103－108.

［3］ 国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法［M］.4版.北京：中国环境科学出版社，2002.

［4］ 安志装，赵同科，马茂亭，等.密云水库流域氮磷空间变化及污染风险［J］.安全与环境学报，2013，13（5）：117－121.

［5］ 张平，高阳昕，刘云慧，等.基于氮磷指数的小流域氮磷流失风险评价［J］.生态环境学报，2011，20（6）：1018－1025.

（责任编辑：高 峻）

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A

0528-9017（2014）08-1264-02

文献著录格式：金树权，罗艳，周金波，等.饮用水源地不同类型农地地表径流氮、磷流失比较［J］.浙江农业科学，2014（8）：1264－1265，1283.

2014-06-19

宁波市科技局农业攻关项目（2012C10018）

金树权（1981－），男，浙江嵊州人，副研究员，博士，从事农村生态环境保护等研究工作。E-mail：jinshuq＠126.com。