种植和施肥方式对云南坡耕地氮素流失的影响

通过野外坡度为14.6°的径流小区进行实地观测,研究种植和施肥方式对云南坡耕地氮素流失的影响.结果表明,在等高种植+平衡施肥+等高植物篱条带组合农艺措施条件下,玉米吸收氮素达到流失总量的99.42%,土壤侵蚀流失氮为流失总量的0.48%,径流流失氮为流失总量的0.10%;顺坡种植+农民习惯施肥玉米吸收氮为流失总量的79.36%,而土壤侵蚀流失氮占到流失总量的20.22%,径流流失氮占流失总量的0.42%.等高种植比顺坡种植增加玉米吸收氮7.86%,减少土壤侵蚀流失氮74.30%,减少径流流失氮29.31%.等高种植+平衡施肥条件下,等高植物篱条带减少玉米吸收氮3.32%,减少土壤侵蚀流失氮86.61%,减少径流流失氮达56.10%;顺坡种植+习惯施肥条件下,等高植物篱条带减少玉米吸收氮4.48%,减少土壤侵蚀流失氮96.51%,减少径流流失氮60.94%.平衡施肥比习惯施肥增加玉米吸收氮41.28%,减少土壤侵蚀流失氮19.38%;减少径流流失氮9.38%.     

不同农艺措施组合对云南红壤坡耕地氮素平衡和流失的影响

通过对野外坡度为26.05%的径流小区实地观测,研究种植方式、施肥方式和等高植物篱条带3种农艺措施不同组合对云南红壤坡耕地氮素投入、带走平衡的影响.结果表明,在等高种植+平衡施肥+等高植物篱条带组合农艺措施条件下,收获玉米带走的氮为177.24 kg·hm-2,占水土流失和收获玉米带走氮总量的99.42%,水土流失带走1.03 kg·hm-2的氮,占水土流失和收获玉米带走氮总量的0.58%;顺坡种植+农民习惯施肥收获玉米带走的氮仅为120.31 kg·hm-2,占水土流失和收获玉米带走氮总量的79.36%,而水土流失带走31.29 kg·hm-2的氮,占带走氮总量的20.64%.等高种植比顺坡种植增加收获玉米带走氮素13.36 kg·hm-2,减少水土流失带走氮素18.53 kg·hm-2;等高种植和平衡施肥条件下,等高植物篱条带因占用少量土地而减少收获玉米带走氮素6.09 ks·hm-2,减少水土流失带走氮素5.73 kg·hm-2;顺坡种植和习惯施肥条件下,等高植物篱条带减少收获玉米带走氮素5.39 kg·hm-2,减少水土流失带走氮素29.97 kg·hm-2;平衡施肥比习惯施肥增加收获玉米带走氮素49.66 kg·hm-2,减少水土流失带走氮素6.00 kg·hm-2.云南红壤坡耕地氮素的平衡主要与氮肥、钾肥施用量和玉米籽粒、秸秆产量有密切关系,施氮量高,氮素投入高于带走;平衡施肥玉米籽粒、秸秆产量高,氮带走总量较多,氮素带走略高于投入;习惯施肥玉米籽粒、秸秆产量低,氮素投入高,带走较少.     

不同农艺措施对云南红壤坡耕地钾素平衡和流失的影响

通过野外径流小区的实地观测,研究种植方式、施肥方式和等高植物篱条带3种农艺措施对云南红壤坡耕地土壤钾素平衡和流失的影响.结果表明,在等高种植+平衡施肥+等高植物篱条带组合农艺措施条件下,收获玉米带走钾192.41 kg/hm2,水土流失带走钾15.56 kg/hm2;顺坡种植+农民习惯施肥收获玉米带走钾126.08 kg/hm2,水土流失带走钾538.06 kg/hm2.等高种植增加收获玉米带走钾素12.70 kg/hm2,减少水土流失带走钾素356.82 kg/hm2;平衡施肥增加收获玉米带走钾素61.59 kg/hm2,减少水土流失带走钾素47.97 kg/hm2;等高种植和平衡施肥条件下,等高植物篱条带减少水土流失带走钾素117.71 kg/hm2;顺坡种植和习惯施肥条件下,等高植物篱条带减少水土流失带走钾素518.14 kg/hm2.     

不同管理措施对黄壤坡耕地径流氮输出的控制效果

以黔中黄壤坡耕地氮磷流失长期定位监测基地为平台,于2008—2012年连续5 a进行观测,研究玉米-油菜种植模式下,6种管理措施对黄壤坡耕地地表径流、径流氮输出的控制效果。结果表明:黄壤坡耕地产流系数为15.1%~20.1%,平均18.1%;氮肥流失系数为0.81%~1.34%,平均0.99%;径流氮输出以颗粒态氮所占TN比例46.9%最高,可溶性总氮流失以硝态氮为主,占TN流失的31.1%。优化施肥+横坡垄作+秸秆覆盖+等高植物篱的耕作管理措施截流效果、氮输出控制效果最佳,产流量较CK减少25%;氮肥流失系数最小,为0.81%;TN平均输出总量最小,为4.63kg·hm-2。顺坡常规耕作条件下,优化施肥与常规施肥径流量相当,TN输出量减少23.2%;优化施肥条件下,横坡垄作较顺坡常规耕作径流量减少6.7%,TN输出量减少7.3%;优化施肥+横坡垄作条件下,秸秆覆盖较无秸秆覆盖径流量减少4.8%,TN输出量减少3.4%;秸秆覆盖+等高植物篱较秸秆覆盖径流量减少11.6%,TN输出量减少6.8%。横坡垄作、优化施肥、秸秆覆盖、等高植物篱是控制黄壤坡耕地地表径流、径流中氮输出的有效措施。     

坡地生物篱和缓坡地等高种植的水土保持效应

实施了《贵州省坡地生物篱和缓坡地等高种植技术集成》试验研究。结果表明:利用生物栅篱植物护埂,形成挡土的栅篱植物带,在生物栅篱的拦截阻挡和栅篱植物根系固结土壤的作用下,极大减缓地表径流,减小水流携带泥沙的能力,减少水土和养分流失。在生物篱梯化护埂的基础上,配套横坡垄作由于垄面有一定的高度,起到拦截阻挡泥沙和水分的流动,有效减少减缓地表径流和水流携带泥沙的能力,从而减少水土和养分流失。在8°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流77.7%～82.8%,减少水土流失68.9%～86.2%,减少N、P2O5、K2O养分流失93.82%～93.74%,减少土壤有机质流失72.26%～80.67%。在15°坡的坡地上利用黄花菜或紫花苜蓿梯化护埂,可减少地表径流72.7%～78.6%,减少水土流失76.6%～85.1%,减少N、P2O5、K2O养分流失90.05%～96.01%,减少土壤有机质流失95.03%～97.28%。     

不同施肥与耕作对紫色土坡耕地土壤侵蚀及氮素流失的影响

【目的】研究重庆紫色土坡耕地“冬小麦-夏玉米”种植模式在不同施肥制度和耕作模式下由降雨而引发的水土流失特征及氮素流失规律,可为该区农业生产及生态环境保护提供科学依据。【方法】设置4种施肥制度（顺坡耕作对照、顺坡耕作农家肥和化肥配合施用、顺坡耕作单施化肥、顺坡耕作单施化肥增量）和2种耕作模式（顺坡耕作单施化肥、横坡垄作单施化肥）,采用野外径流小区长期（2008—2012）定位监测,研究施肥与耕作对坡面土壤侵蚀及氮素流失的影响。【结果】不同施肥制度和不同耕作模式间产流量、产沙量、氮素流失量差异均显著,不施肥处理产流量、产沙量及氮素流失量均最大,施肥、横坡垄作均能有效降低坡面产流产沙及氮素流失量。与相同施肥水平的顺坡耕作相比,横坡耕作分别减少产流量、产沙量、全氮流失量25.9%、20.5%和33.4%,与相同耕作方式的对照相比,农家肥和化肥配合施用可分别减少产流量、产沙量和全氮流失量35.7%、40.5%和41.2%。紫色土区年降雨量与年产流产沙量均呈幂函数关系（y=ax^b,a＞0,b＞0）,氮素流失量与径流量呈线性关系（y=ax+b,a>0）,但与降雨量相关性不显著,旱坡地氮素流失以总可消化养分（total digestible nutrients,TDN）为主,占全氮的62.1%。农家肥和化肥配合施用可以降低总可消化养分（TDN）和铵态氮（NH₄⁺-N）占全氮的比例。【结论】紫色土区不宜采取顺坡耕作和不施用任何肥料的土地管理方式。农家肥和化肥配合施用、横坡垄作是防治重庆紫色坡面水土流失及径流氮素流失的有效途径,径流中氮素流失以总可消化养分为主。     

坡地不同水保措施下的平衡施肥效应研究初报

研究结果表明采用经济植物篱横坡种植,与传统的农民习惯种植方式相比,可减少土壤流失53.6%～65.63%,减少径流量40.37%～43.77%,配合平衡施肥及合理密植,可提高坡耕地玉米产量31.9%～35.21%.     

松华坝水源区等高反坡阶对坡耕地土壤氮含量的影响

为了合理利用坡耕地,防止种植过程中产生水土流失、保持土壤肥力,在松华坝水源区迤者小流域设置标准径流小区,布设以控制水土流失为目的等高反坡阶试验,探讨等高反坡阶土壤氮含量年动态变化规律。结果表明:氮素流失量与地表径流量和泥沙产量显著相关,设置等高反坡阶对地表径流量的削减率9.68%~36.84%,平均削减率23.54%,对土壤侵蚀量的削减率40.98%~71.68%,平均削减率56.62%;雨季后对比发现,布设等高反坡阶的土壤全氮含量较对照高53.97%;对照地土壤水解氮含量消减率42%,等高反坡阶地土壤水解氮含量消减率25%,两者差异显著。说明设置等高反坡阶能有效减少氮素流失,保持土壤氮素含量,并减少坡耕地地表径流导致的土壤流失。     

不同农艺措施对洱海坡耕地水土流失的影响

2009年6~10月,在大理市洱源县邓川镇中和村坡耕地上,开展6种种植模式(顺坡种植、横坡种植、横坡种植+盖膜、横坡种植+秸秆覆盖、横坡种植+生物覆盖、格网垄作,依次表示为DT、CT、CT+PF、CT+S、CT+IS、RT)水土保持试验。结果表明:在相同施肥及管理条件下,DT水土流失严重,径流、泥沙、氮、磷的总流失量均为最大,分别为447.7 m3/hm2、39 802.9 kg/hm2、123.2 kg/hm2、21.3 kg/hm2,CT、CT+PF、CT+S、CT+IS、RT与DT相比具有明显的水土保持作用,可以减少径流16.25%~35.2%,减少泥沙流失84.4%~88.34%,减少水土流失总量21.95%~42.42%,总氮流失减少17.69%~44.07%,总磷流失减少26.29%~59.62%;其中CT+IS模式水土保持效果最优,CT、CT+PE、CT+S、CT+IS、RT几种模式与DT相比,玉米产量有1.7%~18.6%的增产,增产最大的为CT+S,增产最少的为CT。     

横坡垄作和秸秆覆盖对红壤坡耕地氮磷流失的影响

为研究南方红壤坡耕地油菜-玉米轮作模式氮磷养分地表径流损失对不同耕作方式的响应机制,本文采用田间定位试验的方法,研究坡耕地顺坡垄作（CK）、横坡垄作（T1）、横坡垄作+秸秆覆盖（T2）、顺坡垄作+秸秆覆盖（T3）4个处理模式连续2 a对坡耕地氮磷养分地表径流损失的影响。结果表明：不同处理地表径流总量与氮磷流失总量均呈现出CK>T3>T1>T2,横坡垄作和秸秆覆盖处理均能有效降低坡耕地地表径流量和径流液中氮磷养分含量,其中T2处理对控制地表径流及氮磷损失的效果最好,较其他处理分别降低地表径流量、氮和磷流失总量24.46%~74.90%、39.60%~86.37%和36.84%~79.66%;坡耕地氮素流失以硝态氮为主,不同处理下径流液中全氮浓度与硝态氮浓度呈显著正相关关系。横坡垄作+秸秆覆盖对减少坡耕地土壤氮、磷素损失效果最好,观测期内横坡垄作+秸秆覆盖处理土壤全氮和全磷含量分别增加了19.42%和21.98%。研究表明,在南方红壤坡耕地上推广横坡垄作+秸秆覆盖的保护性耕作措施有利于降低氮磷径流损失风险、提高红壤坡耕地可持续生产能力。     

种植方式与磷肥施用量对油菜—玉米轮作体系作物产量的影响

为了解南方丘陵区油菜—玉米轮作体系中磷肥施用与作物产量的关系,通过田间试验研究了不同施磷量及不同种植方式对油菜—玉米轮作体系作物产量及磷素流失的影响。结果表明:施磷对玉米和油菜有显著的增产作用,玉米增产幅度为18.46%～87.50%,优化施磷处理及常规施磷处理玉米产量与不施磷处理比较,达到极显著水平;施磷处理的油菜产量比对照增产32.0%以上,其中,优化施磷处理增产高于常规施磷处理;CK处理在两季作物上产量变异系数均为最大,稳产性最差,OPT(优化施肥+横坡垄作+秸秆覆盖)和OPTP(优化施肥+横坡垄作+秸秆覆盖+等高植物篱)处理油菜产量稳定性最好,OPTP处理玉米产量稳定性最好。     

保护性耕作与平衡施肥对巢湖流域稻田氮素径流损失及水稻产量的影响研究

采用田间小区试验,连续2年研究了巢湖流域保护性耕作与平衡施肥对稻田氮素径流流失特征和水稻产量的影响.结果表明,巢湖流域水稻田在传统耕作条件下径流液中TN的浓度范同是0.73～15.33 mg·L-1,DN是氮素径流流失的主要形态,约占TN的74%～92%,NH+4-N和NO-3-N所占比例差异比较大,主要与径流-施肥时间间隔以及作物的不同生育期有关.氮素径流损失量年际差异比较大,2008年和2009年分别是2.91 kg·hm-2和6.23 kg.hm-2,分别占施氮量的1.62%和3.46%.由于降雨事件的偶然性,平衡施肥对氮素径流损失量的影响具有很大不确定性,径流流失风险仍难以控制;保护性耕作能有效地降低氮素径流流失负荷,使得氮素流失潜能大大减小.与T(传统耕作)处理相比,TS(传统耕作+秸秆还田)处理、BF(平衡施肥)处理和NTS+BF(少免耕+秸秆还田+平衡施肥)处理水稻产量平均增产幅度分别为9.97%、13.60%和23.18%,产量差异达到显著水平.因此,保护性耕作可以作为源头控制稻田氮素流失的较好措施之一加以推广.     

云南坡耕地可持续利用研究

云南是一个多山省份，坡耕地比例大是造成云南省农区土壤流失严重的主要原因之一，同时云南坡耕地具有流失量大、发生范围广的突出特点。试验研究表明，采用等高种植、平衡施肥和条带植物篱技术，可以有效阻止坡耕地水土流失，提高产量，增加农民收入，实现坡耕地可持续利用。     

坡耕地马铃薯套玉米等高聚垄配置地埂植物种植研究

[目的]筛选适宜坡耕地的耕作技术措施。[方法]以马铃薯威芋3号,玉米毕单15号,地埂植物路春花为供试材料,设顺坡聚垄、等高聚垄和等高聚垄+种植路春花3个处理进行坡耕地马铃薯套玉米等高聚垄配置地埂植物种植试验。[结果]与对照顺坡聚垄处理相比,等高聚垄+种植路春花处理的马铃薯产量14392.05 kg/hm2、玉米产量5417.25 kg/hm2、马铃薯与玉米复合产量19809.30 kg/hm2、复合经济效益12223.65元/hm2,分别增加了17.04%、11.22%、15.39%、13.61%;土壤容重降低0.04 g/cm3;土壤含水量和全氮分别增加1.77个百分点和0.009个百分点;土壤有机质、速效氮、速效磷和速效钾分别增加0.05%和4、1、3 mg/kg。[结论]等高聚垄+种植路春花种植法能提高坡耕地产出率和经济效益,保水、保肥效果好,是坡耕地理想的耕作方式。     

广西坡耕地主要经济作物施肥与养分径流流失初探

为研究广西坡耕地主要经济作物甘蔗、玉米和花生农民常规施肥及不施肥处理对植株生长情况、经济产量及养分径流流失的影响,探寻提高广西经济作物经济效益、减少成本、减少环境污染的最佳施肥量,在坡耕地,观测降雨过程的养分径流流失,运用SPSS统计分析软件对试验数据进行分析,寻找成本低、效益高的种植方法。结果表明,对照与常规施肥相比,甘蔗、玉米、花生作物的生长情况差异不明显。对照处理的玉米经济产量、生物产量、淀粉含量分别为851.42 kg·667 m^-2、3 640.4 kg·667 m^-2、68.40%;比玉米(常规施肥)高100.62 kg·667 m^-2、485.98 kg·667 m^-2、7.5%;花生对照的粗脂肪比其常规施肥高了45 g·kg^-1;径流养分总氮、总磷、总钾、硝态氮、铵态氮径流流失总量最高的均是花生常规施肥,其次是甘蔗对照,最少的玉米对照。径流量与总氮、总磷、总钾、硝态氮、铵态氮的相关系数,常规施肥处理偏高于对照。玉米对照的养分径流流失总量最少;花生常规施肥养分径流率最大;玉米比花生更适合在广西肥沃的坡耕地中种植。     

松干流域不同种植模式对坡耕地土壤氮磷流失的影响

【目的】研究不同种植模式下松干流域土壤氮磷流失特征,为该流域坡耕地氮磷流失控制提供科学依据。【方法】选择玉米+秸秆无还田+顺垄(CK)、玉米+秸秆立茬还田+横垄(CSSC)、玉米+秸秆粉碎还田+横垄(CSC)、大豆+秸秆粉碎还田+横垄(SSC)与苜蓿+粉碎还田+横垄(ASC)5种模式,通过多年(2014-2016年)大田定位试验,采用坡耕地径流实验装置,开展土壤氮磷流失比较研究。【结果】不同种植模式下坡耕地土壤氮磷流失的差异较大,与玉米(CSC)相比,大豆(SSC)与苜蓿(ASC)水土保持效果更好,土壤流失量减少了19.2%~26.7%,土壤氮流失负荷减少22.9%~31.3%,土壤磷流失负荷减少18.9%~32.4%,径流量减少4.8%~18.4%。玉米立茬还田和粉碎还田与对照相比,土壤流失量减少了37.9%~59.6%,径流量减少了42.4%~57.3%。横垄耕作和顺垄种植相比,水土流失量减少了42.4%~76.8%。坡耕地土壤流失量为190.63~1106.25kg/hm~2,径流量为23.22~106.59t/hm~2;土壤氮流失负荷为0.33~2.46kg/hm~2,土壤磷流失负荷0.13~0.91kg/hm~2;径流氮流失负荷为9.24~41.46g/hm~2,径流磷流失负荷为0.84~7.46g/hm~2。【结论】松干流域坡耕地采用玉米、大豆、苜蓿横垄种植模式均能有效减少土壤氮磷流失;坡耕地氮磷流失主要体现为土壤氮磷流失,径流的氮磷流失量很小,几乎可忽略。     

不同施肥方式对农业径流中污染物的影响

本研究选取一杨梅种植基地进行不同施肥方式对农业径流中污染物影响的研究,通过对径流小区的径流进行监测,分析优化施肥模式和常规施肥模式下,径流水中氮、磷的变化趋势,结果显示,优化施肥通过使用控释肥,有效控制氮素释放速率,优化施肥模式下径流中氨氮和硝态氮浓度远低于原有施肥模式,径流中氨氮浓度降低17.4%-90.2%,硝态氮浓度可以降低17.8%-47.8%。改变施肥模式可以有效控制径流中总氮浓度。优化施肥模式对减少总磷径流流失具有积极的作用,但效果不明显,降雨强度、降雨时间是决定总磷流失的关键因素。     

东江源脐橙种植区径流污染生态拦截效应

为有效控制东江源区果园面源污染,以某脐橙种植园为试验基地,采用径流小区试验法,研究生草技术、植物篱技术及二者联合对试验小区径流中氮磷营养盐流失的生态拦截效应。结果表明,与清耕法相比,试验小区采取自然生草后,径流中总氮、氨氮、总磷的浓度降低56.69%、48.11%、57.25%;种植马缨丹植物篱后,径流中总氮、氨氮、总磷的浓度降低42.48%、45.45%、45.80%;试验小区采取自然生草+马缨丹植物篱联合措施后,径流中总氮、氨氮、总磷的浓度降低48.24%、61.17%、59.54%。研究表明,在东江源头区,自然生草+马缨丹植物篱联合措施是控制果园径流中氮磷营养盐流失的有效途径,可有效减轻果园农业面源污染对东江源区地表水环境的影响。     

稻草覆盖和厢边种植大豆对玉米产量、养分利用及径流损失的影响

[目的]研究稻草覆盖或厢边种植大豆等农艺措施对玉米产量、氮磷钾养分利用和径流损失的影响,为探索旱地作物高产高效种植的有效农艺措施提供科学依据.[方法]采用田间小区试验,设不施肥且无农艺措施(CK)、施化肥但无农艺措施(CF)、施化肥+覆盖稻草(CF+R)、施化肥+厢边种植大豆(CF+S)和施化肥+稻草覆盖+厢边种植大豆(CF+R+S)5个处理,探讨稻草覆盖和厢边种植大豆对玉米产量、氮磷钾养分利用及径流损失的影响.[结果]与CF处理相比,CF+R和CF+R+S处理的玉米产量分别显著增加16.0%和23.2%(P<0.05,下同),玉米生育期内总径流量分别显著减少18.5%和22.0%,地上部氮素和钾素累积量分别显著提高20.1%和25.6%、15.2%和20.1%,磷素累积量无显著变化(P>0.05,下同),氮、磷、钾径流损失量显著减少33.6%和40.2%、38.0%和40.0%、38.8%和46.6%.CF+S处理对玉米增产和氮、钾肥料增效的影响不显著,未能有效拦截地表径流和减少氮钾养分的径流损失,但可显著减少17.7%的磷素养分损失.[结论]稻草覆盖或稻草覆盖结合厢边种植大豆的农艺措施能显著增加玉米产量,显著提高氮素和钾素利用率,并显著减少氮、磷和钾素径流损失.其中稻草覆盖结合厢边种植大豆农艺措施的增产效应、肥料利用效应和养分损失环境效应相对较佳,可在南方丘陵地区大田旱地作物种植中推广应用.     

不同施氮量对棉田地表径流中氮形态及流失量的影响

采用田间原位监测方法,研究了优化施肥与习惯施肥方式下棉田地表径流中氮的形态特征及TN流失量的影响因子.结果表明,优化施肥与习惯施肥相比较,棉花产量有所增加,增长幅度为10.6%;TN流失总量减少2.125 kg·hm-2,减幅为6.76%.优化施肥与习惯施肥的流失系数分别为4.12%、3.34%;地表径流氮流失的所有形态中,NO3--N所占比重最大,占TN的(54.02±9.28)%,其次为ON占(23.81± 12.71)%,PN占(20.80±6.32)%,NH44+-N只占(1.37±0.18)%;施N后,增加的TN流失量(平均10.96 kg·hm-2),主要是可溶态部分(占97.92%)中ON(70.37%)和NO3--N(26.71%),颗粒态部分(占2.08%)比例很小.