馬彥 楊虎德 馮丹妮

摘要：對(duì)甘肅省8個(gè)農(nóng)田土壤地下淋溶監(jiān)測(cè)點(diǎn)淋溶水中氮磷含量進(jìn)行了測(cè)定分析，初步得出了甘肅省農(nóng)田土壤地下淋溶氮、磷流失系數(shù)，總氮流失系數(shù)為0.19%～153.3%，總磷流失系數(shù)為0.0011%～0.32% 。氮素在土壤中淋失量相對(duì)較大，磷素淋失量相對(duì)較小。常規(guī)處理淋溶條件下，總氮流失主要以硝態(tài)氮為主。

關(guān)鍵詞：甘肅省;地下淋溶;氮、磷流失系數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S158.3? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2019）06-0037-04

Abstract：Based on the analysis of nitrogen and phosphorus contents in leaching water of 8 underground leaching monitoring sites in Gansu Province， the nitrogen and phosphorus loss coefficients of underground leaching in Gansu Province were obtained. The total nitrogen loss coefficient was 0.19%～153.3%. The total phosphorus loss coefficient is from 0.0011%～0.32%. The amount of nitrogen leaching in the soil is relatively large， and the amount of phosphorus leaching is relatively small. Under the conventional treatment of leaching conditions， the total nitrogen loss is mainly nitrate nitrogen.

Key words：Gansu Province;Underground leaching;Nitrogen and phosphorus loss coefficient

目前，農(nóng)業(yè)面源污染已成為人們普遍關(guān)注的一個(gè)環(huán)境問(wèn)題。據(jù)有關(guān)資料顯示，甘肅省受各類(lèi)面源污染的農(nóng)田面積已超過(guò)86.7萬(wàn)hm2，每年因此造成的經(jīng)濟(jì)損失2 600多萬(wàn)元 [1 ]。據(jù)甘肅省第一次全國(guó)污染源普查結(jié)果（2010年），共調(diào)查 1 224 個(gè)種植業(yè)（鎮(zhèn)）的? 60 955 個(gè)代表性地塊，以及170 個(gè)規(guī)?；r(nóng)場(chǎng)的 911 個(gè)代表性地塊，經(jīng)匯總計(jì)算，2007年全省化肥施用總量（折純）157.85 萬(wàn)t，其中氮肥（折純）98.50 萬(wàn)t、磷肥（折純）59.35 萬(wàn)t;通過(guò)地表徑流和地下淋溶流失總氮 2.05 萬(wàn)t，總磷 0.14 萬(wàn)t，分別占全省總氮和總磷排放量的 33.9%和 36.8%，化肥污染貢獻(xiàn)十分突出。農(nóng)業(yè)面源污染不僅造成有害物質(zhì)在農(nóng)作物中累積威脅城鄉(xiāng)群眾的身體健康，而且制約著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，迫切需要防治氮磷面源污染的綜合措施。我們主要借助第一次污染源普查在甘肅設(shè)立的17個(gè)一般監(jiān)測(cè)點(diǎn)（2006 — 2008），系統(tǒng)梳理總結(jié)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)淋溶流水中的氮磷含量進(jìn)行分析，得出甘肅省主要種植模式的地下淋溶的氮磷流失系數(shù)，為治理種植業(yè)源污染提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?監(jiān)測(cè)地點(diǎn)

依據(jù)甘肅地形和氣候特征，綜合考慮土壤、作物種類(lèi)與布局、種植制度、耕作方式、灌排方式，針對(duì)肥料、農(nóng)藥和農(nóng)膜污染的發(fā)生規(guī)律和主要影響因素，將甘肅劃分為北方高原山地區(qū)和西北干旱半干旱平原區(qū)2個(gè)區(qū)域、8個(gè)淋溶監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分布在甘肅省6個(gè)市的8個(gè)縣（區(qū)）。監(jiān)測(cè)點(diǎn)土壤基本性狀見(jiàn)表1。

1.2? ?監(jiān)測(cè)點(diǎn)處理

地下淋溶設(shè)置2個(gè)處理，處理l為對(duì)照，不施任何肥料;處理2為常規(guī)處理，肥料的施用量、施用方法和施用時(shí)期完全遵照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生產(chǎn)習(xí)慣（氮磷施肥量見(jiàn)表1）。3次重復(fù)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)共計(jì)6個(gè)小區(qū)。處理交替排列，小區(qū)寬度為4 m，長(zhǎng)度為7.5 m，小區(qū)面積30 m2，試驗(yàn)區(qū)周邊設(shè)5 m保護(hù)行，小區(qū)中間埋設(shè)淋溶裝置。供試作物有小麥、蘋(píng)果、玉米、棉花、露地蔬菜、大棚蔬菜、瓜類(lèi)等。監(jiān)測(cè)周期為1 a，即2008年全年。

1.3? ?測(cè)定方法

1.3.1? ?淋溶水樣的采集? ? 如圖1所示，每次灌水產(chǎn)生淋溶液后24 h后，用真空泵抽取玻璃瓶中的淋溶液，記載淋溶液體積。采樣瓶為專(zhuān)門(mén)加工的塑料瓶，采樣前用蒸餾水洗凈，再用淋溶液潤(rùn)洗后采樣、編號(hào)。采樣量2瓶，每瓶水樣不少于500 mL，將水樣存于-20 ℃的冰柜中冷凍保存，同時(shí)冷凍若干瓶自來(lái)水，以便運(yùn)輸時(shí)保持溫度。待水樣凍實(shí)后，裝入保溫箱，一層淋溶水樣，一層自來(lái)水，運(yùn)至蘭州。測(cè)試淋溶水樣中的總氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、可溶性總磷，測(cè)方法采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法。

1.3.2? ? 氮磷污染測(cè)算方法? ? 各監(jiān)測(cè)地塊中，以地表徑流（或地下淋溶）途徑排放的氮、磷等于整個(gè)監(jiān)測(cè)周期中各次徑流水（或淋溶液）中污染物濃度與徑流水（或淋溶水）體積乘積之和。計(jì)算公式如下：

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?施肥對(duì)氮磷流失量的影響

由圖2、圖3可知，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)氮磷流失量與對(duì)照相比，常規(guī)施肥后，總氮、總磷的流失量均有增加。常規(guī)施肥總氮流失范圍在172.20～5 994.28 mg，對(duì)照總氮流失范圍在164.30～4 832.69 mg，常規(guī)施肥總氮平均流失量比對(duì)照增加1 499.77 mg，最大流失量發(fā)生在12號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。常規(guī)施肥磷流失范圍在0.775～17.200 mg，對(duì)照總磷流失量范圍在0.507～3.816 mg，常規(guī)施肥總磷平均流失量比對(duì)照增加5.120 mg，最大流失量發(fā)生在16號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。表明施肥后增加了淋溶水中氮磷流失量，氮素在土壤中的流失量較大，而磷素在土壤中的流失量相對(duì)較小，原因是磷素在土壤中固定作用很強(qiáng)，不易被淋溶損? ? ?失[2 ]，磷素主要通地表徑流途徑流失[3 ]。

2.2? ?不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)氮磷流失形態(tài)分析

由表2監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可知，不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)氮素的流失，硝態(tài)氮大于銨態(tài)氮。因NO3--N帶負(fù)電荷，不易被土壤吸附，故大量NO3--N在降雨或灌溉條件下被淋洗向下遷移。由于NH4+-N帶正電荷，易被土壤吸附，故大量NH4+-N保留在土壤中，只有當(dāng)土壤中的NH4+-N達(dá)到飽和時(shí)，在水流作用下NH4+-N被淋出土體[4 ]。不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)總磷的淋溶流失較小，主要是可溶性總磷。農(nóng)田磷的流失形態(tài)主要以無(wú)機(jī)磷為主，流失形式主要以顆粒態(tài)為主[5 ] 。

2.3? ?不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)氮磷流失系數(shù)測(cè)算分析

由表3的測(cè)算結(jié)果可以看出，總氮的流失系數(shù)大于總磷流失系數(shù)，總氮的流失系數(shù)在0.19%～153.30%之間，流失系數(shù)最大的為12號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn);總磷的流失系數(shù)范圍在0.001 1%～0.320 0%之間，流失系數(shù)最大的為16號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3? ?小結(jié)與討論

分析表明，在農(nóng)田土壤中施用氮肥和磷肥后，顯著增加了淋溶水中氮磷流失量。氮素在土壤中淋失量相對(duì)較大，磷素淋失量相對(duì)較小。常規(guī)處理淋溶條件下，總氮流失主要以硝態(tài)氮為主?？偟牧魇禂?shù)在0.19%～153.30%之間，總磷的流失系數(shù)范圍在0.001 1%～0.320 0%之間。

農(nóng)田氮磷流失系數(shù)的獲得可為甘肅省深化農(nóng)田面源氮磷污染防治提供重要基礎(chǔ)資料。但甘肅省地理?xiàng)l件復(fù)雜，氮磷流失系數(shù)要結(jié)合第二次全國(guó)污染源普查數(shù)據(jù)進(jìn)一步修正，以便準(zhǔn)確掌握農(nóng)田地下淋溶方式的氮磷排放特點(diǎn)與規(guī)律，科學(xué)客觀評(píng)價(jià)肥料氮磷排放貢獻(xiàn)，改變不合理的生產(chǎn)方式，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境污染[6 ] 。

參考文獻(xiàn)：

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（本文責(zé)編：陳? ?珩）