横坡耕作与优化施肥对缓坡地氮磷流失特征和土壤肥力的影响.pdf

第4 3卷第5期2 0 2 3年1 0月水土保持通报B u l l e t i no fS o i l a n dW a t e rC o n s e r v a t i o nV o l.4 3,N o.5O c t.,2 0 2 3 收稿日期:2 0 2 2-1 1-1 2 修回日期:2 0 2 3-0 1-1 5 资助项目:农业农村部项目“全国农田氮磷流失等监测评价”(1 3 2 2 0 0 2 3)第一作者:龚尧(1 9 9 8),男(汉族),云南省玉溪市人,硕士研究生,研究方向为农业面源污染控制。E m a i l:1 9 0 8 1 5 2 8 9q q.c o m。通信作者:陈建军(1 9 7 0),男(汉族),云南省昆明市人,博士,教授,硕士生导师,主要从事农业面源污染控制研究。E m a i l:c h e n j i a n j u n 9 41 2 6.c o m。横坡耕作与优化施肥对缓坡地氮磷流失特征和土壤肥力的影响龚 尧,杜 文,王宇寰,李 元,陈建军(云南农业大学 资源与环境学院,云南 昆明6 5 0 2 0 1)摘 要:目的分析在优化施肥和采取横坡耕作条件下,缓坡耕地的氮磷流失特征和土壤肥力变化,为减少氮磷流失,控制面源防治提供依据,为保护耕地资源、保持土壤肥力质量提供参考。方法以云南省山地丘陵区缓坡地为研究对象,在自然降雨条件下,采用建立地表径流监测小区的方法,设置顺坡耕作+常规施肥;横坡耕作+常规施肥;横坡耕作+优化施肥3种处理,对2 0 1 9年1月至2 0 2 1年1 2月不同耕作与施肥方式下氮、磷流失特征进行了连续监测,采用灰色关联法分析土壤肥力质量。结果氮、磷流失量与降雨量、径流量间存在极显著(p0.0 1)线性相关关系,横坡耕作相比于顺坡耕作可以减少2 0.4 6%4 0.7 4%的地表径流,1 9.1 2%3 3.7 1%的总氮流失量,3 3.3 3%6 0.0 8%的总磷流失量;优化施肥相比于常规施肥可以减少1.2 0%5 1.7 1%的总氮流失量;各土壤肥力因子除硝态氮和有机质含量减少外,其他均表现为不同程度的提高;各处理下的灰色关联度均表现为不同程度的提高,横坡耕作、优化施肥处理下灰色关联度提高显著(p0.0 5),提高幅度达2 6.6 3%。结论横坡耕作对于拦截地表径流和减少氮、磷流失具有良好的效果。采用横坡耕作+优化施肥处理对于提高土壤肥力水平以及减少氮、磷流失量效果最优。关键词:耕作方式;施肥方式;氮磷流失;土壤肥力;灰色关联法文献标识码:A 文章编号:1 0 0 0-2 8 8 X(2 0 2 3)0 5-0 0 5 3-0 9 中图分类号:S 1 5 7.1,S 1 5 8.5文献参数:龚尧,杜文,王宇寰,等.横坡耕作与优化施肥对缓坡地氮磷流失特征和土壤肥力的影响J.水土保持通报,2 0 2 3,4 3(5):5 3-6 1.D O I:1 0.1 3 9 6 1/j.c n k i.s t b c t b.2 0 2 3.0 5.0 0 7;G o n gY a o,D u W e n,W a n gY u h u a n,e t a l.E f f e c t so f c r o s s-s l o p e t i l l a g e a n d i n c r e a s i n go r g a n i c f e r t i l i z e ro ns o i l n i t r o g e na n dp h o s p h o r u sl o s sc h a r a c t e r i s t i c sa n ds o i l f e r t i l i t yo ng e n t l es l o p eJ.B u l l e t i no fS o i la n d W a t e rC o n s e r v a t i o n,2 0 2 3,4 3(5):5 3-6 1.E f f e c t so fC r o s s-s l o p eT i l l a g ea n dI n c r e a s i n gO r g a n i cF e r t i l i z e ro nS o i lN i t r o g e na n dP h o s p h o r u sL o s sC h a r a c t e r i s t i c sa n dS o i lF e r t i l i t yo nG e n t l eS l o p eG o n gY a o,D uW e n,W a n gY u h u a n,L iY u a n,C h e nJ i a n j u n(C o l l e g eo fR e s o u r c e sa n dE n v i r o n m e n t,Y u n n a nA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,K u n m i n g,Y u n a n6 5 0 2 0 1,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v eN i t r o g e na n dp h o s p h o r u s l o s s c h a r a c t e r i s t i c s a n ds o i l f e r t i l i t yc h a n g e so nag e n t l e s l o p eo f c u l t i v a t e d l a n dw e r ea n a l y z e du n d e ro p t i m a l f e r t i l i z a t i o na n dc r o s s-s l o p e t i l l a g e i no r d e r t op r o v i d eab a s i sf o r r e d u c i n gn i t r o g e na n dp h o s p h o r u s l o s s e s,a c h i e v i n gn o n-p o i n ts o u r c ep r e v e n t i o na n dt r e a t m e n t,p r o t e c t i n gc u l t i v a t e d l a n d r e s o u r c e s,a n dm a i n t a i n i n gs o i l f e r t i l i t y l e v e l.M e t h o d sT h e s t u d yw a s c o n d u c t e do nag e n t l es l o p ea r e ao ft h em o u n t a i na n dh i l l ya r e ai nY u n n a nP r o v i n c eu n d e rn a t u r a lr a i n f a l lc o n d i t i o n s.As u r f a c er u n o f fm o n i t o r i n ga r e aw a s e s t a b l i s h e dw i t ht h r e e t r e a t m e n t s:d o w n-s l o p e t i l l a g e+c o n v e n t i o n a l f e r t i l i z a t i o n;c r o s s-s l o p e t i l l a g e+c o n v e n t i o n a l f e r t i l i z a t i o n;a n dc r o s s-s l o p e t i l l a g e+o p t i m a l f e r t i l i z a t i o n.T h ec h a r a c t e r i s t i c so fn i t r o g e na n dp h o s p h o r u s l o s su n d e rd i f f e r e n t t i l l a g e a n d f e r t i l i z a t i o nm e t h o d sw e r e c o n t i n u o u s l ym o n i t o r e df r o mJ a n u a r y2 0 1 9t oD e c e m b e r2 0 2 1,a n ds o i l f e r t i l i t yl e v e lw a sa n a l y z e db yt h eg r a yc o r r e l a t i o nm e t h o d.R e s u l t sT h e r ew a sas i g n i f i c a n t l i n e a rc o r r e l a t i o nb e t w e e nn i t r o g e na n dp h o s p h o r u s l o s s e sa n dr a i n f a l l a n dr u n o f f(p0.0 1).C o m p a r e dw i t hd o w n-s l o p e t i l l a g e,c r o s s-s l o p e t i l l a g e r e d u c e ds u r f a c e r u n o f f b y2 0.4 6%4 0.7 4%,t o t a l n i t r o g e n l o s sb y1 9.1 2%3 3.7 1%,a n d t o t a l p h o s p h o r u s l o s sb y3 3.3 3%6 0.0 8%.C o m p a r e dw i t hc o n v e n t i o n a l f e r t i l i z a t i o n,o p t i m i z e d f e r t i l i z a t i o nr e d u c e d t o t a l n i t r o g e n l o s sb y1.2 0%5 1.7 1%.A l l s o i lf e r t i l i t yf a c t o r ss h o w e dd i f f e r e n td e g r e e so fi m p r o v e m e n te x c e p tt h a tt h ec o n t e n t so fn i t r a t en i t r o g e na n do r g a n i c m a t t e rd e c r e a s e d.T h eg r a yc o r r e l a t i o n d e g r e eo fe a c ht r e a t m e n ts h o w e d d i f f e r e n td e g r e e so fi m p r o v e m e n t,a n dt h eg r a yc o r r e l a t i o nd e g r e eo ft h ec r o s s-s l o p et i l l a g e+o p t i m i z e df e r t i l i z a t i o nt r e a t m e n ti n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y(p0.0 5),w i t ha ni n c r e a s eo f2 6.6 3%.C o n c l u s i o nC r o s s-s l o p et i l l a g es t o p p e ds u r f a c er u n o f fa n dr e d u c e dt h el o s so fn i t r o g e na n dp h o s p h o r u s.T h ea p p l i c a t i o no fc r o s s-s l o p et i l l a g ea n do p t i m a l f e r t i l i z a t i o na p p l i c a t i o nh a dt h eg r e a t e s t e f f e c to n i m p r o v i n gs o i l f e r t i l i t yl e v e l a n dr e d u c i n gn i t r o g e na n dp h o s p h o r u s l o s s e s.K e y w o r d s:f a r m i n gm e t h o d s;f e r t i l i z a t i o np a t t e r n;n i t r o g e na n dp h o s p h o r u s l o s s;s o i l f e r t i l i t y;g r a y c o r r e l a t i o nm e t h o d 坡耕地水土流失是中国乃至全世界值得关注的生态环境问题,养分流失及土壤退化问题日益加剧,迫切需要更有力的防治措施。云南省地形地势复杂,坡耕地面积比重大,耕地资源稀缺。山地面积约占全省土地 总 面 积 的9 4%,坡 耕 地 占 耕 地 面 积 的8 0.6 1%,可供耕作的土地资源相对不足1。目前,全省水土流 失 面 积1.3 41 05k m2,占 全 省 总 面 积 的3 5%,年平均土壤流失量超过5.0 01 08t2。一方面导致土壤肥力下降,另一方面氮、磷等养分流出农田汇入水体,引起水体污染。养分流失的主要载体是地表径流和径流中携的泥沙,影响因素包括降雨、植被、耕作方式、施肥方式及土地利用方式等,其中耕作方式与施肥方式对坡面养分流失是非常重要的因素。合理的耕作方式不仅可有效减少坡面水土流失,也有利于土壤养分固持。横坡耕作和施加有机肥是坡耕地面源污染防控的常用措施。横坡耕作作为良好的保护性耕作措施之一,能够有效控制地表径流,减少坡面养分流失,有利于土壤中氮、磷的积累3。横坡耕作相对于顺坡耕作能显著减少年径流总量9 7.1%,泥沙总量9 3.1%,减少6 3.4 6%总氮流失,5 8.9 8%总磷流失4-5。另外,施肥方式对氮、磷流失也有重要影响。与单施化肥相比,单施、混施有机肥可显著减少土壤氮、磷的流失6-7,化肥减施和有机肥替代,可以保证作物产量和提高肥料利用率8。有机无机肥配施结合了化肥的速效性和有机肥的持久性特点,对提高土壤生产力和改善土壤理化性状能够起到明显的作用。施用化肥和有机肥能有效改善土壤肥力,增加土壤有机质和氮库9。但基于多年施肥及耕作条件下氮磷流失、土壤肥力变化情况相关研究鲜有报道。因此,本文在抚仙湖北部山地进行连续3a的氮磷流失监测,研究在优化施肥和采取横坡耕作条件下,缓坡耕地的氮磷流失特征和土壤肥力变化,以期为减少氮磷流失、控制面源防治提供依据,为保护耕地资源和保持土壤肥力质量提供参考。1 材料与方法1.1 研究区概况研究区位于云南省玉溪市澄江市(2 4 4 1 2 5 N,1 0 2 5 7 5 8 E)。研究区海拔19 5 4 m,具有干湿分明,雨热同季,光热资源丰富的气候优势。雨量夏秋充沛,冬春较少,年均降水量9 6 7.2mm;日照冬春多,夏秋少,年 平 均 日 照 时 数22 5 2.9h,年 平 均 气 温2 2.1,土壤类型为红壤,肥力水平中等。1.2 试验设计本试验选择一个土壤肥力、质地具有代表性,坡度为1 4 的缓坡地建立地表径流小区。设置3个处理:顺坡种植,常规施肥(C K);横坡种植,常规施肥(K F);横坡种植,优化施肥(B M P)。每个处理设置3个重复。其中垄高都为2 0c m,顺坡垄宽1 7 0c m,垄间距6 0c m;横坡垄宽1 7 0c m,垄间距6 6.7c m。试验小区的周年轮作模式为甘蓝大豆轮作(品种为“牛心包”和“京滇鲜脆王”),甘蓝固定4 0c m4 0c m株行距于每年2月中旬移栽,移栽前施基肥:C K,K F每小区施普钙2.1 6k g,硫酸钾0.2 7k g,复合肥1.6k g,有机肥5 4k g;BMP每小区施施尿素0.0 8k g,普 钙0.6 4k g,硫 酸 钾0.3 0k g,有 机 肥1 0 0k g。3月中旬开始第1次追肥:C K,K F每小区施尿素0.2 4k g;BMP每小区施尿素0.1 6k g。4月上旬开始第2次追肥:C K,K F每小区施尿素0.4 2k g,硫酸钾0.4k g,复合肥0.8k g;BMP每小区施尿素0.2 4k g,硫酸钾0.4 4k g。4月下旬开始第3次追肥:C K,K F每小区施尿素0.5 3k g,硫酸钾0.4k g,复合肥0.8k g;BMP每小区施 尿素0.3 3k g,硫 酸 钾0.4 4k g。大豆固定4 0c m4 0c m株行距于6月上旬开始播种,播种前施基肥:C K,K F每小区施复合肥0.5 4k g,有机肥8.1k g;BMP每小区施尿素0.0 4k g,硫酸钾0.0 6k g,普钙0.6 1k g,有机肥2 7k g。7月下旬开始第一次追肥:C K,K F每小区施复合肥0.8 1k g;45 水土保持通报 第4 3卷BMP每小区施尿素0.0 3k g,硫酸钾0.0 2k g。施用的氮、磷、钾 肥 为 尿 素(N=4 6%)、普 通 过 磷 酸 钙(P2O5=1 6%)、硫酸钾(K2O=5 0%)、复合肥(NPK=1 51 51 5),有机肥为猪粪,第一季甘蓝种植施用的猪粪含水率1 4.5 9%,N=1.6 6%,P2O5=1.8 4%,K2O=1.0 6%;第二季大豆种植施用猪粪的含水率6 0.0 8%,N=2.2 6%,P2O5=1.3 9%,K2O=2.1 3%,施肥方式为撒施,C K,K F均采用当地农户常用的施肥量,BMP处理减少了部分化肥投入量,增加了有机肥投入量,确保3种处理下的氮、磷、钾养分投入总量相同。各处理具体施肥量见表1。表1 不同试验小区施肥量T a b l e1 F e r t i l i z e ra m o u n t a p p l i e d i nd i f f e r e n t e x p e r i m e n t a l p l o t s处理种植季化肥施入量/(k gh m-2)NP2O5K2O有机肥施入量/(k gh m-2)C K12 8 5.4 02 2 9.3 42 8 2.0 01 50 0 0.0 0K F12 8 5.4 02 2 9.3 42 8 2.0 01 50 0 0.0 0BMP11 0 4.2 32 8.5 31 6 6.3 12 77 7 9.1 7C K25 6.2 55 6.2 55 6.2 522 5 0.0 0K F25 6.2 55 6.2 55 6.2 522 5 0.0 0BMP28.8 52 7.1 51 1.7 075 0 0.0 01.3 采样及测定方法2 0 1 92 0 2 1年每年1 1月对每个小区按“梅花形布点”采集02 0c m耕层土样,每个小区采集1k g,参照 土壤农化分析1 0对有机质、全氮、全磷、有效磷、有效钾、全钾、铵态氮、硝态氮指标进行检测。每次降雨形成径流后,在记录径流量后即可采集径流水样。取样后,对收集桶进行清洁,将剩余的径流泥沙倒掉,用清水将集流桶冲洗干净并放回原位,为下次采样和计量做好准备。对径流水中总氮、硝态氮、铵态氮、总磷、可溶性总磷、可溶性总氮进行测定。采用的方法为:总氮和可溶性氮使用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度比色法(H J 6 3 6-2 0 1 2)进行测定;对水样中的总磷和可溶性总磷使用钼锑抗分光光度法(H J 6 3 2-2 0 1 1)进行测定;铵态氮采用靛酚蓝比色法(F H Z H J D Q 0 1 1 7)进行检测;硝态氮采用酚二磺酸比色法(G B 7 4 8 0-7)进行检测。1.4 相关指标的计算地表径流流失的氮、磷总量等于整个监测周期中(一个完整的周年)各次径流水中污染物浓度与体积乘积之和。计算公式为:P=ni=1CiVi(1)式中:P为污染物流失量;Ci为第i次径流水中氮、磷等的浓度;Vi为第i次径流水的体积。本文采用灰色关联法对该坡耕地土壤肥力质量进行评价。其优点是方法简便、计算量小并且理论可靠,适用于多指标综合评价,以得出各评价单元按土壤肥力质量排序;本试验选择有机质、全氮、全磷、有效磷、有效钾、全钾、硝态氮、铵态氮这8项指标作为肥力因素,均为正向指标。评价指标的无量纲化,即将各指标的实际值转化为评价值,以消除各指标量纲带来的影响。xi j=xi jxm a xj(2)式中:xi j为无量纲化值,即通过无量纲化使所有数据在01的区间之内;xi j为评价对象实际值,i=1,2,3;xm a xj为理想对象上限值。其中,xm a xj表示第j个指标的最大值;xi j表示原始数据中第i个样本第j个指标的数据。xi j代表标准化数据中第i个样本第j个指标的数据。计算比较数列和参考数列的绝对差值:xi j-x0j 0i(j)np(i=1,2n;j=1,2p)(3)式中:xi j代表比较序列;x0j代表参考序列;0i(j)代表绝对差值,比较数列是指影响系统行为的因素组成的数据序列,它是用每个被评价对象的评价指标取值进行构建的。灰色关联系数计算公式为:0j(j)=m i n 0i(j)+m a x 0i(j)0i(j)+m a x 0i(j)(01)(4)式中:为常数,通常情况下,取0.5,本文中等于0.5。m i n 0i(j)代表绝对差值的最小值;m a x 0i(j)为绝对差值的最大值,0j(j)代表灰色关联系数。计算灰色关联度并排列关联序:0j=1ppj=10j(j)(i=1n)(5)式中:0j为第i个样本的灰色关联度;j为第j个指标的权重;p代表指标的个数;n代表样本的个数;0j(j)为第i个样本第j个指标的灰色关联系数。1.5 数据处理试验数据采用M i c r o s o f tE x c e l 2 0 1 0软件进行处理。采用O r i g i n2 0 2 1进行图表绘制,采用S P S S2 6对数据进行相关性分析,采用L S D,D u n c a n模型进行组间的多重比较,显著水平取p0.0 5。2 结果与分析2.1 不同施肥模式和耕作方式下的地表径流特征由图1 a1 c可知,2 0 1 9年共产生1 1次降雨,全年总降雨量达5 0 6mm,降雨在71 0月较为平均分55第5期 龚尧等:横坡耕作与优化施肥对缓坡地氮磷流失特征和土壤肥力的影响布,以7月和1 0月较多(1 5 2 mm和1 4 7 mm),占全年降雨总量5 9.1 7%。2 0 2 0年共产生8次降雨,全年总降雨量达3 8 9 mm,降雨集中在7月和9月(1 6 4mm和1 0 5 mm),占全年总降雨量6 9.3 1%。2 0 2 1年共产生5次降雨,全年总降雨量达2 3 7mm,降雨主要集中在7月和8月(9 6mm和8 5mm),占全年总降雨量7 6.3 7%。各处理下的单次地表径流量受降雨量影响较大,呈极显著(p0.0 1)线性相关,相关系数为0.3 8 3。如图1 d所示,随着年度时间的变化,径流量呈现整体减少的趋势,同一处理不同年份之间存在显著性差异(pBMPK F,2 0 1 9,2 0 2 0年C K处理下的径流量显著高于K F和BMP处理。注:C K,K F,BMP为试验处理(详见表1);不同大写字母表示同一处理不同年份在p0.0 5水平差异显著;不同小写字母表示同一年份不同处理在p0.0 5水平差异显著。下同。图1 2 0 1 92 0 2 1年不同处理耕地上降雨量与径流量F i g.1 R a i n f a l l a n dr u n o f fo nc u l t i v a t e d l a n du n d e rd i f f e r e n t t r e a t m e n t s f r o m2 0 1 9t o2 0 2 12.2 不同处理下总氮流失量差异由图2 a2 c可知,2 0 1 9年次降雨条件下,各处理总氮流失量介于0.0 2 00.1 9 3k g/h m2(C K),0.0 0 80.2 0 9 k g/h m2(K F),0.0 1 10.1 0 7 k g/h m2(BMP);2 0 2 0年次降雨条件下,各处理总氮流失量介于0.0 1 60.1 0 5k g/h m2(C K),0.0 0 70.1 6 6k g/h m2(K F),0.0 0 80.1 0 9k g/h m2(BMP);2 0 2 1年次降雨条件 下,各 处 理 总 氮 流 失 量 介 于0.0 4 80.2 3 7k g/h m2(C K),0.0 1 90.2 3 1k g/h m2(K F),0.0 1 30.0 7 6k g/h m2(BMP),3种处理下的总氮流失量在年内变化大致表现为先上升后降低。由图2 d可知,随着年度时间的变化,总氮流失量整体呈现减少的趋势。各处理下的最大值均出现在2 0 1 9年,分别为0.8 5 0k g/h m2(C K),0.6 6 4k g/h m2(K F),0.4 8 1k g/h m2(BMP)。C K和BMP处理下的最小值出现在2 0 2 1年,分别为0.4 9 3,0.1 9 3k g/h m2,K F处理下最小值出现在2 0 2 0年,流失量为0.3 5 3k g/h m2。在2 0 1 9年C K和K F总 氮 流 失 量 显 著(pK FBMP,在2 0 1 9年和2 0 2 1年中,3种处理存在显著性的差异。2 0 2 0年中C K处理显著高于K F和BMP处理。65 水土保持通报 第4 3卷图2 2 0 1 92 0 2 1年不同处理耕地氮流失特征F i g.2 N i t r o g e nl o s s c h a r a c t e r i s t i c so f c u l t i v a t e d l a n du n d e rd i f f e r e n t t r e a t m e n t s f r o m2 0 1 9t o2 0 2 12.3 不同处理下总磷流失量差异由图3 a3 c可知,2 0 1 9年次降雨条件下,各处理总磷流失量介于0.0 0 30.0 1 1k g/h m2(C K),0.0 0 10.0 0 8 k g/h m2(K F),0.0 0 10.0 0 9 k g/h m2(BMP),3种处理在年内表现为先升后降的变化趋势。2 0 2 0年次降雨条件下,各处理总磷流失量介于0.0 0 10.0 3 9k g/h m2(C K),0.0 0 10.0 1 9k g/h m2(K F),0.0 0 10.0 2 2k g/h m2(BMP),3种处理在年内变化趋势波动较大,呈现先减少再增加后减少。2 0 2 1年次降雨条件下,各处理总磷流失量介于0.0 0 30.0 1 8k g/h m2(C K),0.0 0 20.0 0 8k g/h m2(K F),0.0 0 10.0 0 5k g/h m2(BMP),3种处理在年内变化也大致表现为先增加后减少。在2 0 1 92 0 2 1年中,C K的单次总磷流失量普遍要高于K F和BMP。各处理下的单次总磷流失量受降雨量和径流量影响较大,呈极显著(p0.0 1)线性相关,相关系数分别为0.4 0 3,0.7 2 1(见表2)。如图3 d所示,各处理下的总磷流失量随着年度时间的变化呈现减少的趋势。C K和BMP处理下的最大 值 均 出 现 在2 0 2 0年,分 别 为0.0 9 7,0.0 4 6k g/h m2。K F处理下最大值出现在2 0 1 9年为0.0 4 2k g/h m2。各处理下的最小值均出现在2 0 2 1年,分别为0.0 4 2k g/h m2(C K),0.0 2 6k g/h m2(K F)和0.0 1 5k g/h m2(BMP)。C K总磷流失量在不同年份之间存在显著差异(p0.0 5),2 0 2 1年K F和BMP总磷流失量显著低于2 0 1 9年和2 0 2 0年。同一年份中,C K处理下的总磷流失量均显著高于K F和BMP。表2 降雨量、径流量、总氮流失量和总磷流失量之间的相关性分析T a b l e2 C o r r e l a t i o na n a l y s i sa m o n gr a i n f a l l,r u n o f f,t o t a ln i t r o g e n l o s sa n dt o t a l p h o s p h o r u s l o s s指 标 降雨量径流量总氮流失量 总磷流失量降雨量 1径流量 0.3 8 3*1总氮流失量0.3 6 4*0.7 0 3*1总磷流失量0.4 0 3*0.7 2 1*0.5 8 3*1 注:*和*分别表示p0.0 5水平显著相关和pK F(5 2.2 7%)C K(5 1.4 7%)。不同处理硝态氮占总氮比例大小75第5期 龚尧等:横坡耕作与优化施肥对缓坡地氮磷流失特征和土壤肥力的影响顺序为:C K(5.4 4%)K F(4.9 7%)BMP(4.6 5%)。各处理下的总氮流失主要以硝态氮为主,铵态氮流失占较小比例。由图4 b可知,从磷 流 失 形 态 的3a流失均值来看,不同处理可溶态磷占总磷流失比例大小 顺 序 为:K F(7 1.1 4%)BMP(6 9.0 7%)C K(6 1.3 7%),不同处理颗粒态磷占总磷流失比例大小顺序为:C K(3 8.6 3%)B M P(3 0.9 3)K F(2 8.8 6%),各处理下的总磷流失主要以可溶态总磷为主。图3 2 0 1 92 0 2 1年不同处理耕地磷流失特征F i g.3 P h o s p h o r u s l o s s c h a r a c t e r i s t i c so f c u l t i v a t e d l a n du n d e rd i f f e r e n t t r e a t m e n t s f r o m2 0 1 9t o2 0 2 1图4 2 0 1 92 0 2 1年不同处理耕地不同形态氮及磷的含量F i g.4 C o n t e n t so fn i t r o g e na n dp h o s p h o r u s i nd i f f e r e n t f o r m so f c u l t i v a t e d l a n du n d e rd i f f e r e n t t r e a t m e n t s f r o m2 0 1 9t o2 0 2 12.5 2 0 1 92 0 2 1年土壤肥力变化由表3可知,2 0 2 1年与2 0 1 9年硝态氮含量相比,C K,K F和BMP变化幅度分别降低7 8.0 1%,7 8.5 7%和8 2.0 4%;与2 0 1 9年相比,2 0 2 1年C K,K F和BMP处理 下 土 壤 铵 态 氮 含 量 分 别 提 高 了93 8 5.3 3%,70 1 7.5 2%和80 2 5.8 7%;与2 0 1 9年相比,2 0 2 1年C K,K F和BMP处理下土壤有机质含量分别降低了6.7 8%,8.3 0%和0.3 3%;与2 0 1 9年 相 比,2 0 2 1年C K,K F和BMP处理下土壤全氮含量分别提高了1 2 7.3 7%,1 5 1.6 9%和1 8 3.8 3%;与2 0 1 9年 相 比,85 水土保持通报 第4 3卷2 0 2 1年C K,K F和BMP处理下土壤全磷含量分别提高了4 1 3.7 1%,1 6 3.4 3%和1 9 2.0 6%;与2 0 1 9年相比,2 0 2 1年C K,K F和BMP处理下土壤全钾含量分别提高了8.4 2%,4.2 0%和9 5.0 8%;与2 0 1 9年相比,2 0 2 1年C K,K F和BMP处理下土壤有效磷变化幅度分别为-4 5.8 9%,-4 1.0 7%和+2 5.8 2%;与2 0 1 9年相比,2 0 2 1年C K,K F和BMP处理下土壤有效钾含量分别提高了6 8.5 1%,1 1.0 4%和1 6 2.9 6%。经过3a的时间,在经历了3个雨季之后,在评价土壤肥力的各项指标当中,硝态氮和有机质的含量均有降低,对照C K和处理K F有效磷的含量降低,其他指标均有一定程度的提高。这说明缓坡耕地在受降雨侵蚀的同时,伴随了一定土壤养分的流失,但土壤养分也存在盈余。表3 2 0 1 92 0 2 0年不同处理土壤肥力指标T a b l e3 S o i l f e r t i l i t y i n d e xo fd i f f e r e n t t r e a t m e n t s f r o m2 0 1 9t o2 0 2 1年份处理硝态氮/(m gk g-1)铵态氮/(m gk g-1)有机质/(gk g-1)全氮/(gk g-1)全磷/(gk g-1)全钾/(gk g-1)有效磷/(m gk g-1)有效钾/(m gk g-1)C K1 3.9 31.3 10.8 80.0 63 0.5 00.9 20.7 20.0 40.3 70.0 61 4.3 70.2 12 0 8.2 01.1 33 2 6.0 07 7.6 22 0 1 9K F1 3.3 62.3 81.5 60.0 43 0.1 32.4 00.7 70.0 80.6 20.0 11 5.0 70.2 51 7 0.2 71.1 63 1 7.0 06 0.6 3BMP1 4.9 42.2 91.4 30.0 63 0.5 34.0 30.8 00.1 40.6 20.0 11 3.5 30.3 58 2.2 30.4 01 5 3.3 32 4.0 1C K1.7 70.6 51 1 0.3 36.6 62 8.5 01.4 81.3 00.4 12.1 60.1 21 0.7 40.8 69 6.5 76.3 43 5 1.6 72 4.8 32 0 2 0K F2.0 30.2 31 2 3.0 07.0 02 8.1 71.8 61.2 70.2 41.9 50.3 61 0.0 31.0 09 2.3 01 7.0 43 5 3.3 32 5.0 1BMP2.9 10.6 21 3 9.6 71 2.6 6 2 8.7 01.8 41.3 80.2 51.5 80.4 81 0.1 00.3 39 4.7 74.1 03 4 2.6 73 2.5 9C K3.0 61.3 08 3.2 33.9 82 8.4 31.2 11.6 40.1 21.8 90.4 41 5.5 81.9 81 1 2.6 71 3.3 25 4 9.3 39 2.3 22 0 2 1K F2.8 60.8 21 1 1.0 32 3.6 0 2 7.6 31.2 11.9 40.3 31.6 40.2 41 5.7 00.4 11 0 0.3 31.5 33 5 2.0 04 0.7 3BMP2.6 81.1 41 1 6.2 05 3.6 0 3 0.4 34.3 62.2 70.2 51.8 10.3 32 6.4 01 7.4 6 1 0 3.4 71 2.0 04 0 2.3 37 8