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來源:《農業資源與環境學報》2019 年 06 期
作者:王月,房雲清,紀婧,秦弋豐,馬瑞君,李旭東*
單位:上海交通大學農業與生物學院
摘 要
為闡明旱地農田徑流氮磷流失規律,以種植空心菜的旱地為研究對象,採用人工模擬降雨方式,設計10、15、25 mm·h-1三個降雨強度,研究不同雨強下旱地氮磷流失特徵和徑流攔截效果。
結果表明:在相同降雨量條件下,旱地徑流量隨降雨強度的增大而增加,10、15、25 mm·h-1 雨強下產生的徑流總量分別為197.07、381.92、649.45 m3·hm-2,對應的徑流係數分別為0.20、0.38、0.65。總氮(TN)濃度變化隨產流時長呈現出先上升後下降的趨勢,峰值明顯,氮的流失形態以硝酸鹽氮(NO3-N)為主;TN 流失量隨著降雨強度的增大而增加,10、15、25 mm·h-1 雨強下分別為0.67、2.48、9.74 kg·hm-2。總磷(TP)流失濃度隨降雨強度的增大而降低,流失過程相對平緩,磷的流失形態以顆粒態磷(PP)為主;10、15、25 mm·h-1 雨強下TP 流失量分別為0.061、0.050、0.030 kg·hm-2。通過田間溝渠水位的管控,可有效減少TN 的徑流排放,不同雨強下減少比例分別為100.00%、63.56%、33.98%。
研究表明,氮的攔截是控制旱地面源汙染的重點,在攔截能力有限的情況下,選擇汙染負荷較高的時段可有效提高面源汙染攔截效果。
結 論:
(1)旱地徑流量隨降雨強度增大而增加,在100 mm 降雨量條件下,10、15、25 mm·h-1 降雨強度產生的徑流總量分別為197.07、381.92、649.45 m3·hm-2,對應的徑流係數分別為0.20、0.38、0.65。
(2)旱地徑流中,TN 濃度隨產流時長呈現出先上升後下降的趨勢,峰值明顯,氮的流失形態以NO3-N 為主;TN 流失量隨著降雨強度的增大而增加,100 mm 降雨量時,10、15、25 mm·h-1 雨強下TN 流失總量分別為 0.67、2.48、9.74 kg·hm-2。TP 濃度隨降雨強度的增大而降低,流失過程相對平緩,磷的流失以PP 為主;100 mm 降雨量時,10、15、25 mm·h-1 雨強下TP 流失總量分別為0.061、0.050、0.030 kg·hm-2。
(3)控制旱地徑流,氮的攔截是重點。通過對田間溝渠水位的管控,10、15、25 mm·h-1 雨強下TN 的攔截率分別可達100.00%、63.56%、33.98%。