亚热带地区四种典型土地利用模式下的氮磷淋失特征研究

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土壤氮磷淋失是农业面源污染的重要形式。监测不同土地利用下的氮磷淋失特征,可为全面认知农业面源污染特征、进行地下水污染风险评估提供科学依据。本研究以亚热带稻田、丘陵茶园、人工林地、菜园等4种典型土地利用方式为研究对象,原位布设不同深度的陶土头采样装置,通过连续动态观测,系统研究了土壤不同土地利用和施肥条件下土壤氮磷淋失的时空动态特征。其中稻田设置施肥和不施肥两个处理,茶园设置常规施肥和稻草覆盖两个处理,人工林地和菜园各设置1个处理,共计6个处理,每个处理3次重复。每个处理的采样深度均为4个,即15、30、60和90cm。经过2010年3月-2011年12月近2a的试验,取得如下主要结果:(1)施肥土壤(稻田、菜地、茶园)要比不施肥的林地、稻田等显著增加土壤N的淋失。其中菜地N淋失程度最高,观测期内土壤溶液总氮(TN)浓度最高可达92mgN/L,表明菜地氮素淋失对地下水水质有较大威胁;其次是施肥茶园,但稻草覆盖较常规施肥土壤溶液TN浓度略有降低。(2)对不同土壤N淋失形态的观测结果表明,淹水条件对稻田不同时期土壤N素的淋失形态有显著影响(P<0.05),水稻生长期(4-11月)淹水条件下N的淋失以NH4+-N为主,而闲田期(12月-翌年3月)N的淋失以NO3--N为主。而旱地系统的三种土地利用几乎没有NH4+-N的淋失,淋失主要以NO3--N为主,与稻田闲田期淋失形态较为一致。这与土壤通气状况的变化有密切关系。(3)施肥土壤P的淋失明显高于不施肥土壤。水稻生长期内淹水条件下稻田土壤P的淋失相对较低,而稻田闲田期(10-12月)非淹水条件下可能是稻田土壤P淋失的主要阶段。菜地的观测结果表明,由于土壤P的严重富集P的淋失显著高于其它3种土地利用方式,土壤溶液TP浓度最高可达0.35mgP/L,具有较高的P淋失风险;茶园和林地的P淋失普遍较弱。(4)对不同方法测定的土壤浸提态磷与土壤溶液中溶解态磷浓度的相关性分析结果表明,土壤0.01mol·L-1CaCl2法与Olsen法相比,Bray-1法测定的土壤浸提态磷含量能更准确地反映研究区稻田土壤中P的淋失风险。
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