不同施肥条件下紫色土坡耕地径流中氮素的浓度特征

2022-09-16陈员立

西华师范大学学报（自然科学版） 2022年3期

陈员立，蒋雄，刘泉

(绵阳师范学院资源环境工程学院，四川绵阳 621006)

有机化肥对农业发展起到了推动作用，联合国粮食与农业组织调查表明，化肥的施用对发展中国家粮食产量的提高贡献值为35%～57%[1]；另有研究表明，若全世界范围内停止使用化肥，农作物将会减产40%～50%。紫色土是长江上游最重要的耕地资源之一，以四川盆地分布最为集中[2]。紫色土地区是四川乃至长江上游最重要的农业生态屏障区[3]。20多年以来，该区农业主要依赖以氮肥为主的化肥，据调查，该地区氮肥年均用量最高达350 kg·ha-1[4]，大量施用氮肥致使农田土壤氮素收支不平衡，土壤氮素的大量盈余会造成氮肥的浪费和潜在的非点源氮素污染[5]。

1 研究区概况

研究区位于四川省绵阳市盐亭县林山乡，该区域属于亚热带季风气候，四季分明、雨量较多且降雨集中，年平均气温17.3℃，无霜期297 d，年平均降水量826 mm，且季节分布不均，春季占12.1%，夏季58.5%，秋季22.7%，冬季6.7%，年平均日照1400 h左右，日照百分率为31%，低于全国多数地区，但在四川盆地属较高区域，相对湿度73%。该区灾害天气较多，干旱、洪涝、冰雹、秋绵雨和低温冷害等均有出现，季节性干旱发生频繁，以春、初夏伏旱最为严重。

2 方法

以盐亭紫色土农业生态站的坡耕地养分循环长期定位试验样地为平台开展试验。试验样地为具有地表径流和壤中流收集功能的径流小区，坡度7°，面积32 m2(8 m×4 m)，土层厚度60 cm。设置5个处理:常规氮磷钾肥(NPK)、秸秆还田配施氮磷钾肥(RSDNPK)、猪厩肥配施氮磷钾肥(OMNPK)、硝化抑制剂与无机氮磷钾肥混施(DCDNPK)、对照(不施肥，CK)。试验期内，降雨产流事件发生时，用经过蒸馏水洗净的塑料瓶采集地表径流和壤中流样品各约500 mL，每次降雨产流事件结束后，测定地表径流、壤中流水位，计算径流量。

根据气象部门24 h内降雨量的划分标准，本文选择2016年7月18日、2016年8月9日、2016年8月5—6日的4场降雨过程分别代表大暴雨、大雨和小雨类型，具体降雨特征见表1。降雨结束后，分别收集不同施肥样地地表径流和壤中流水样送回实验室分析。