福建省地表径流N_P流失系数的测算.pdf

文章编号:1001242762(2009)0120058206收稿日期:2009-12-08作者简介:李斌(1974-),中级农艺师,研究方向:农业生态。福建省地表径流N、P流失系数的测算李 斌(福建省农业厅农业生态环境与能源技术推广总站,福建 福州350003)摘要:通过对福建省12个地表径流监测点径流水中氮磷含量的分析,得出了福建省地表径流的N、P流失系数。结果表明:我省总氮流失系数为0.414%-7.862%,总磷流失系数为0.032%-1.314%。关键词:福建省;地表径流N、P流失系数中图分类号:S152.7+2 文献标识码:A在农业生产过程中,化肥在促进作物增产,提高农作物质量方面发挥了较大作用。当今世界上55%以上的农产品产量是靠施用化肥而获取1。但是随着化肥使用的迅速增长对环境的污染问题也越来越突出,已成为农业环境不可忽视的重要问题。2007年第一次全国污染普查开展,种植业源污染物流失系数测算是全国农业污染普查的重要组成部分,它以我国农业种植区划和优势农产品区划为依据,在主要农作物种植区域选择典型种植制度和具有代表性地形地貌的农田,通过实地监测,获取涵盖我国主要种植区域、种植方式、耕作方式、农田类型、土壤类型、地形地貌和主要作物的农田污染物流失系数,为测算全国农业面源污染负荷奠定科学基础。我省按照 农业污染源产排污系数测算实施方案 的要求,结合本省农业生产的实际情况,共计安排种植业产排污系数测算监测点12个,对径流水中的氮磷含量进行了分析,得出福建省的主要种植模式的地表径流、地下淋溶的N、P流失系数,为全国的种植业源污染物流失系数提供依据。1 材料与方法1.1 监测点的选择在综合考虑肥料污染的发生规律和主要影响因素(如地形、气候、土壤、作物种类与布局、种植制度、耕作方式、灌排方式等)的基础上,我省种植业产排污系数监测点选择有代表性的南方湿润平原区和南方山地丘陵区具有本省代表性的12个模式(点)进行地表径流监测试验,分布于我省8个设区市中的8个县(市、区)。其中南方湿润平原区4个,南方山地丘陵区8个。监测点土壤基本性状见表1.第25卷武 夷 科 学Vol.252009年12月WUYI SCIENCE JOURNALDec.2009表1 监测点土壤基本性状地块代码土壤名称土壤质地地貌类型坡度是否梯田肥力水平利用类型FJS01灰泥砂泡土轻壤山地0否中水田(耕地)FJS02青砂泥田粘土平原0否中果园(园地)FJS03黄底灰泥田中壤平原0否高水田(耕地)FJS04浅灰黄泥田轻壤丘陵0是高水田(耕地)FJS05其他灰泥田中壤丘陵5是中水田(耕地)FJS06红泥质砖红壤砂壤丘陵15是中果园(园地)FJS02青砂泥田粘土平原0否中果园(园地)FJS03黄底灰泥田中壤平原0否高水田(耕地)FJS04浅灰黄泥田轻壤丘陵0是高水田(耕地)FJS05其他灰泥田中壤丘陵5是中水田(耕地)FJS11红黄泥中壤丘陵25否中茶园(园地)FJS12红黄泥中壤丘陵15是中果园(园地)1.2 地表径流监测试验地表径流监测试验设置对照和常规两个处理,对照处理不施任何肥料,常规处理,肥料的施用量、施用方法和施用时期完全遵照当地农民生产习惯。两个处理除施肥不同以外,其它田间管理措施完全相同。每个处理设3次重复。地表径流试验监测周期为一年,即2007年12月-2008年12月。1.3 径流水样的采集每次降水产生径流后取样,经过滤后分装2瓶,每瓶水样不少于500ml,其中一个供分析测试用,另一个作为备用。水样采集后冷藏并立刻送至福建省省农产品检验检测中心。测试径流水样中的总氮、硝态氮、铵态氮、总磷、可溶性磷含量,测试方法均采用国家标准分析方法或统一分析方法。1.4 计算方法以地表径流途径流失的氮、磷数量等于整个监测周期中(一年)各次径流水中污染物浓度与径流水(或淋溶水)体积乘积之和。计算公式如下:P=ni=1CiVi其中:P为污染物流失量Ci为第i次径流(或淋溶)水中氮、磷和农药的浓度;V i为第i次径流(或淋溶)水的体积肥料的流失系数以流失率(%)表示。计算公式如下:氮肥流失率(%)=常规处理氮素流失量-对照处理氮素流失量肥料氮施用量100%磷肥流失率(%)=常规处理氮素流失量-对照处理氮素流失量肥料氮施用量100%2 结果与分析2.1径流或淋溶水中氮磷流失量分析各监测点氮磷的流失量见图1、2。从图可看出,与对照相比,各监测点在施肥后总氮、总95第25卷李斌:福建省地表径流N、P流失系数的测算磷的流失量均有所增加,常规总氮的流失量范围在0.431-4.486kg,空白总氮的流失量范围在0.255-3.641kg,常规总磷的流失量范围在0.010-0.303kg,空白总磷的流失量范围在0.010-0.303kg,最大流失量发生在3号监测点,由于该点原有肥力水平偏高,施肥量也相对较多所致。结果表明,施肥后增加了径流或淋溶水中氮磷流失量。氮素在土壤中淋失量较大,特别在施肥的条件下,而磷素,即使在施肥的条件下,其淋失量也是很少的。原因是磷素在土壤中的吸附固定作用很强,不易被雨水淋溶损失2。虽然磷肥的淋溶损失不大,但当大量施肥后,紧接着一场大雨,还是有相当数量的磷随水流失,尤其在水土流失严重的地区,对水体中磷的贡献也不容忽视。2.2 各监测点氮、磷流失形态分析从图3可看出:各监测点常规处理总氮流失量中硝氮所占的比例远大于铵氮,硝氮/总氮06武夷科学第25卷的变化幅度较大,为3.86%-62.427,铵氮/总氮的变化幅度为3.167-14.51%,可见硝氮比铵氮容易流失,原因是由于土壤胶体带负电荷,氨态氮容易被胶体所吸附,硝态氮不易被吸附,容易随水流失。从图4可看出:各监测点总磷的流失量较少,其中可溶性总磷的比例为18.04%-72.98%。3.3N、P流失系数测算结果分析N、P流失系数结果见表2,从表可看出,氮的流失系数普遍高于磷的流失系数,氮的流失16第25卷李斌:福建省地表径流N、P流失系数的测算系数范围为0.414%-7.862%,而磷的流失系数只有0.032%-1.06%.结果还表明:山地丘陵区氮磷流失系数普遍高于平原区。表2 各监测点氮、磷流失系数地块代码010203040506070809101112流 总0.6691.0464.9410.5842.6571.0800.4870.6300.4140.5210.6037.862失 氮系 数 总0.2000.1911.3140.1140.6690.6980.0290.1130.0320.1320.1101.060(%)磷26武夷科学第25卷3.4 氮磷流失量、流失系数与施肥的关系氮磷流失量、流失系数与施肥量的关系见图5、图6。从图可看出:施氮量与氮素流失量、氮流失系数之间没有必然的联系,施氮量与流失量相关性不显著,同样施磷量与磷素流失系数、磷流失量之间也没有必然的联系,施磷量与流失量相关性也不显著,表明施肥不是决定氮素、磷素流失量的唯一因素。4 结论4.1 土壤施氮、磷肥后增加了径流或淋溶水中氮磷流失量。其中,氮素在土壤中淋失量较大,而磷素淋失量很小。常规处理总氮流失量中硝氮所占的比例远大于铵氮,硝氮比氨氮容易流失。4.2 我省氮的流失系数普遍高于磷的流失系数,氮的流失系数范围为0.414%-7.862%,而磷的流失系数只有0.032%-1.06%.山地丘陵区氮磷流失系数普遍高于平原区。4.3 氮磷流失量、流失系数与施肥量之间没有必然的联系,可见施肥不是决定氮素、磷素流失量的唯一因素。参 考 文 献1傅柳松主编.农业环境学M.中国林业出版社,2003:144-150.2何增耀,叶兆杰,吴方正.农业环境科学概论M.上海科学技术出版社,1990:291-295.THEM EASUREM ENT OF N AND P LOSS FROM EARTHSSURFACE PATH FLOW WATER IN FUJIAN PROVINCEL IBin(The General Generalization Station of Rural Environm ent and Energy Technique,AgriculturalDepart m ent of Fujian Province,Fuzhou,Fujian350003,China)Abstract:Through the 12 scout stations of earths surface path flow water in Fujian Province,thenitrogen and phosphorus loss data were analyzed.Due to the analysis results,the total nitrogen losscoefficient index was esti mated as 0.414-7.862%;and 0.032-1.314%for total phosphorusloss.Key words:Fujian Province;earths surface path flow water;N、P loss coefficients36第25卷李斌:福建省地表径流N、P流失系数的测算