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东北黑土区坡耕地占耕地面积的59%,降雨引起的地表径流极易造成坡耕地水土流失,水土流失使土壤中氮磷含量逐渐减少,造成河流、湖泊的水体富营养化。秸秆还田可提高地力,坡耕地秸秆覆盖也可以控制水土流失,减少面源污染。本研究提出顺垄秸秆整株覆盖技术,分析自然降雨条件下,东北黑土区不同坡度(3°、6°、9°)和不同种植模式(常规模式CG、秸秆覆盖模式FG)在玉米种植区域中氮磷在地表径流和土壤中的迁移特性,为从源头控制东北黑土区坡耕地面源污染提供科学依据,得出以下结论:
不同耕作模式(CG、FG),表层土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷均值含量均表现为3°>6°>9°,且4月份含量最低,6月份含量最高,随着玉米的生长,7、8、9月份含量逐渐降低;相同坡度不同坡位,表层土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷的含量均为坡下>坡中>坡上;FG模式土壤中氮磷的含量均大于CG模式,说明FG模式可有效减小氮磷在表层土壤中的迁移,对土壤中的氮磷起到固定作用。
不同耕作模式(CG、FG),0-20cm、20-40cm、0-60cm土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷均值含量均表现为3°>6°>9°,且4月份含量最低,6月份含量最高;FG模式在表层土壤中增值较大,差异较明显,在深层土中增值较小,差异不明显,两种模式之间的差异性随土壤深度的增加而逐渐减小;相同坡度不同坡位,土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷的含量均为坡下>坡中>坡上,减小耕地坡上氮磷流失,控制坡下氮磷含量对黑土区农业面源污染的防控具有重要意义。
种植玉米条件下,随着耕地坡度的增大,地表径流量、土壤及氮磷流失量逐渐增加,地表径流量与降雨量呈正相关,FG模式对土壤流失的阻控效果均为随坡度的增大,阻控率增加,对地表径流和土壤流失阻控率均超过90%;土壤中氮素流失以溶解态氮为主,溶解态氮占总氮的60%以上,磷素流失以颗粒态磷为主,颗粒态磷占总磷的80%以上,秸秆覆盖对土壤中总氮、总磷阻控率均超过85%,对于控制水土流失和降低面源污染风险具有积极意义。
不同耕作模式(CG、FG),表层土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷均值含量均表现为3°>6°>9°,且4月份含量最低,6月份含量最高,随着玉米的生长,7、8、9月份含量逐渐降低;相同坡度不同坡位,表层土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷的含量均为坡下>坡中>坡上;FG模式土壤中氮磷的含量均大于CG模式,说明FG模式可有效减小氮磷在表层土壤中的迁移,对土壤中的氮磷起到固定作用。
不同耕作模式(CG、FG),0-20cm、20-40cm、0-60cm土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷均值含量均表现为3°>6°>9°,且4月份含量最低,6月份含量最高;FG模式在表层土壤中增值较大,差异较明显,在深层土中增值较小,差异不明显,两种模式之间的差异性随土壤深度的增加而逐渐减小;相同坡度不同坡位,土壤中全氮、全磷、碱解氮、速效磷的含量均为坡下>坡中>坡上,减小耕地坡上氮磷流失,控制坡下氮磷含量对黑土区农业面源污染的防控具有重要意义。
种植玉米条件下,随着耕地坡度的增大,地表径流量、土壤及氮磷流失量逐渐增加,地表径流量与降雨量呈正相关,FG模式对土壤流失的阻控效果均为随坡度的增大,阻控率增加,对地表径流和土壤流失阻控率均超过90%;土壤中氮素流失以溶解态氮为主,溶解态氮占总氮的60%以上,磷素流失以颗粒态磷为主,颗粒态磷占总磷的80%以上,秸秆覆盖对土壤中总氮、总磷阻控率均超过85%,对于控制水土流失和降低面源污染风险具有积极意义。