何敏秦,田春梅
(1.南澗縣住房和城鄉(xiāng)建設局,云南南澗 675700;2.大理大學農(nóng)學與生物科學學院,云南大理 671003)
隨著蔬菜需求量增加,農(nóng)民通過施用化肥提高產(chǎn)量,增加農(nóng)田氮磷流失量的同時也加劇了水體富營養(yǎng)化,破壞了生態(tài)環(huán)境。大理州以推進農(nóng)業(yè)結構調(diào)整為著力點,大力發(fā)展高原特色蔬菜產(chǎn)業(yè)并初具規(guī)模。農(nóng)民為了增收,大量使用化肥,致使洱海流域農(nóng)業(yè)面源污染嚴重。洱海流域農(nóng)業(yè)不同種植模式和不同種植類型均產(chǎn)生氮磷流失,土壤中氮磷溶質(zhì)從地下排水途徑中流失比重大,不同施肥模式導致的氮磷流失程度不同,如普燕爽對探討牛糞化肥最優(yōu)配比條件下不同輪作方式對稻田氮磷流失的影響,表明氮磷流失程度在不同施肥模式下存在一定差異,而優(yōu)化施肥和改進種植模式既能提高產(chǎn)量還可降低氮磷流失率。氮磷流失與降雨灌溉是密不可分的,如謝真越對農(nóng)田氮磷流失徑流研究表明了暴雨產(chǎn)生的徑流液中氮磷流失量與累積徑流量成正相關。不同降雨程度對氮磷流失以及水土保持都有一定的影響。探討不同施肥模式,在保證小白菜產(chǎn)量、品質(zhì)前提下減小環(huán)境污染和提高氮素利用率的可行性,在模擬人工降雨條件下,研究不同施肥模式對白菜地氮磷流失的影響,對比不同施肥方式氮磷流失量,為洱海流域農(nóng)業(yè)面源污染控制提供參考依據(jù)。
試驗在實驗室內(nèi)模擬自然菜地,采用大理農(nóng)田棕壤土,試驗種植蔬菜為小白菜(型號為春冬季168快菜),主要研究不同施肥條件對白菜地氮磷流失的影響。
設7種施肥方式:處理1為不施肥(CK),作為空白對照;處理2為常規(guī)尿素施肥(CF);處理3為尿素減半施肥(施肥量為常規(guī)施肥的一半,CF1);處理4為常規(guī)有機肥施肥(OF);處理5為有機肥減半施肥(OF1);處理6為尿素+有機肥混合常規(guī)施肥(CF+OF);處理7為尿素+有機肥混合減半施肥(CF1+OF1)。
施肥方式采用一次性施肥,施肥量依據(jù)大理州當?shù)剞r(nóng)民種植習慣。
試驗涉及監(jiān)測指標總氮(T N)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、可溶性總磷(DTP)均采用國標方法。人工降雨均勻度滿足《GB/T 50085-2007噴灌工程技術規(guī)范》規(guī)定的定噴式噴灌系統(tǒng)噴灌均勻系數(shù)不低于75%的要求。
氨氮作為可被植物直接吸收的氮,直接關系水體富營養(yǎng)化的程度。由圖1(a)可知,減少施肥量有利于減少氨氮的流失量,比較不同施肥方式,可知減半施肥能減少NH3-N流失,且NH3-N流失以地下滲流流失為主。由圖1(b)可看出,NH3-N流失率從大到小為:尿素施肥>混合施肥>有機施肥;常規(guī)施肥>減半施肥,相對其他施肥方式有機減半施肥能降低NH3-N流失1.72%~31.19%,有機常規(guī)施肥可降低1.27%~30.74%,因此,采用有機施肥和減半施肥可有效減少氮磷流失。
圖1 不同施肥模式下NH3-N流失量及流失率變化圖
由圖2可知,施肥對水體富營養(yǎng)化貢獻很大,其中氮磷流失以地下滲流流失為主要方式。在不同施肥處理下不施加肥料的富營養(yǎng)貢獻最低,但為了增加產(chǎn)量,此項不符合實際生產(chǎn)需求,而除去不施肥處理,有機施肥的富營養(yǎng)貢獻最低,尿素施肥方式的富營養(yǎng)貢獻最高。相對其他施肥方式,有機常規(guī)施肥能減少TN流失9.00%~50.99%,有機減半施肥處理能有效減少TN流失13.19%~55.18%。而相對尿素施肥而言,混合常規(guī)施肥能減少TN流失36.15%~38.66%,混合減半施肥能減少TN流失39.48%~41.99%。因此在一定程度上有機施肥和混合施肥都能降低TN的流失,且有機施肥方式最佳。
圖2 不同施肥模式下TN流失量及流失率變化圖
由圖3可知,磷流失以地下滲流為主,且有機施肥和混合施肥磷流失量最大?;旌鲜┓柿魇首畲螅袡C施肥流失率最低。綜上所述,混合施肥可能是導致水體中磷元素增多的主要因素,與其他施肥方式綜合比較有機常規(guī)施肥可降低TP流失15.56%~17.56%,而有機減半施肥能有效降低TP流失22.23%~24.34%,能有效降低TP流失。
圖3 不同施肥模式下TP流失量及流失率變化圖
由圖4(a)可看出,反映的變化與上述TP變化基本一致,此處就不多論述。由圖4(b)看出,徑流DTP的流失率:混合常規(guī)施肥>尿素常規(guī)施肥>尿素減半施肥>混合減半施肥>有機常規(guī)施肥>有機減半施肥,與TP流失率相比,混合減半施肥中DTP有明顯下降,在一定程度上降低了混合施肥處理對水環(huán)境磷元素的貢獻率,而有機施肥處理與上述一致能有效減少磷元素的流失。
圖4 不同施肥模式下DTP流失量及流失率變化圖
通過探討人工降雨條件下不同施肥處理對白菜地氮磷流失的影響,得出以下結論:
(1)施肥導致氮磷流失是增大水體中氮磷含量的重要因素,結果顯示,使用尿素常規(guī)施肥時,徑流液中NH3-N和TN流失率高達61.05%和65.53%,尿素減半施肥NH3-N和TN流失率也高達60.94%和63.02%,因此使用尿素對水體富營養(yǎng)化中氮元素的貢獻很大。
(2)混合常規(guī)施肥對水體富營養(yǎng)化中磷元素的貢獻也很大,其中混合常規(guī)施肥TP和DTP流失率高達50.51%和56.65%,減半施肥在一定程度上能降低磷元素流失的2%~18.4%。
(3)有機施肥是減少氮磷流失的有效手段。針對NH3-N、TN、TP、DTP流失率有機常規(guī)施肥可分別降低1.17%~28.76%、8.69%~50.94%、15.56%~17.56%、24.43%~32.22%;有機減半施肥分別可降低1.71%~29.3%、13.06%~55.31%、22.34%~24.34%、35.41%~38.1%。
針對此研究結果,為了高效施肥,減少氮磷流失,控制水體富營養(yǎng)化,盡量減少化肥(尿素)施用,多選用有機肥,同時合理優(yōu)化肥料用量,適當減少肥料用量能在一定程度上降低氮磷元素流失。
試驗168快菜
模擬試驗環(huán)境