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1.
三峡库区农业小流域盐基离子排放特征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了解盐基离子的农业面源流失负荷与排放特征,对三峡库区涪陵段两个毗邻的集水域汇出口径流水质进行了持续两年的高频(每日)监测。两集水域气候、地貌和农耕方式相同,但其中一个集水域稻田分布零散,破碎度指数高(记为集水域A),另一集水域的稻田连片分布在集水域底部,破碎度指数低(记为集水域B)。结果表明,集水域A阴、阳离子年均输出通量分别为499kg·hm~(-2)·a~(-1)和218 kg·hm~(-2)·a~(-1),集水域B阴、阳离子年均输出通量分别为265 kg·hm~(-2)·a~(-1)和118 kg·hm~(-2)·a~(-1)。集水域A的盐基离子年均输出通量是集水域B的2倍左右,这种差异很可能是由两集水域稻田布局差异所导致。流域径流水体优势阴、阳离子分别为Cl~-和Ca~(2+),各占阴、阳离子年均排放总量的58%和67%。不同作物季中,水稻/玉米季和榨菜季均贡献了全年盐基离子排放量的1/2左右;不同时期中,5月和11月的离子排放负荷最高,分别占全年的26%和24%。研究表明,5月和11月是控制该流域盐基离子流失的关键时间节点,稻田连片布设于集水域底部是降低农田盐基离子流失的重要空间布局。 相似文献
2.
对三峡库区涪陵段两个毗邻集水域的汇水口径流进行了持续1年的高频(每日)采样监测,以对比分析稻田空间分布格局对径流氮素质量浓度和输出强度的影响.所选择的两个集水域稻田面积比例相近,但其中一个(记为A)的稻田分布零散,破碎度高,另一个(记为B)的稻田则连片分布在其末(底)端,破碎度低.结果表明两集水域不同作物生长季径流氮素的输出均以硝态氮为主(占总氮的60%~81%).对比两个集水域,A在全年和不同作物生长季的径流氮素平均质量浓度都相应地高于B.同样,集水域A的年径流量(1 431 m3/hm2)显著高于集水域B(840 m3/hm2),因而前者径流总氮的年输出通量(16.1kg/hm2)远大于后者(5.21kg/hm2).鉴于两个集水域的气候、土壤类型、地形地貌和农田耕作管理方式相同,单位土地面积的施肥量以及稻田面积比例也相近,只是稻田空间分布格局迥异,汇水口径流氮素的质量浓度和输出通量的差异显然是由于集水域末端连片分布的人工湿地—稻田比零散分布的稻田对集水域内的径流及随其迁移的氮素有更佳的拦截和净化作用所致. 相似文献
3.
微生物燃料电池对去除稻田硫离子的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
在模拟水稻田中构建微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)并设置对照组,研究MFCs运行对水稻田的水和土壤中S2-浓度、pH、ORP(Oxidation-reduction potential,氧化还原电位)以及水稻生长情况的影响。结果表明,水稻种植期间,稻田MFCs的水和土壤(深2.5mm和5.0mm)中S2-浓度分别为(4.70±1.51)mg·L-1、(6.97±1.36)mg·L-1和(8.33±1.76)mg·L-1,在对照组相应各层中S2-浓度为(7.77±1.99)mg·L-1、(12.9±3.06)mg·L-1和(16.5±4.63)mg·L-1。稻田MFCs的水和土壤(深2.5mm和5.0mm)中的ORP值分别为(106±7.7)mV、(-142±30)mV和(-209±9)mV,在对照组相应各层中的ORP分别为(119±11.5)mV、(-209±9)mV和(-386±2)mV。稻田MFCs和对照组中水稻干重分别为(0.548±0.005)g和(0.442±0.003)g。在水稻田中构建MFCs可以降低水和各土壤层中S2-浓度,增高各土壤层中ORP值,且能明显促进水稻的生长。 相似文献
4.
选择位于安徽省滁州市城西水库上游的花山流域作为代表性流域,研究江淮丘陵区降雨径流对流域磷素输出的影响。2013—2015三个水文年高频次水量水质同步观测结果表明,流域出口断面径流总磷浓度和输出负荷与降雨、径流变化基本同步。研究期间49%和24%的水样总磷浓度超过地表水环境质量标准(GB 3838—2002)Ⅲ和Ⅴ类标准,水样超标主要发生在汛期雨洪过程。花山流域单位面积年总磷输出负荷分别为0.72、0.91 kg·hm~(-2)·a~(-1)和3.86 kg·hm~(-2)·a~(-1)。汛期和夏季总磷输出负荷占全年的比例分别为94%和80%。梅雨期间或台风雨期间单日磷素输出负荷最大值可达全年负荷的12%～18%。2013年和2015年梅雨时期总磷输出负荷占全年输出负荷约60%;2014年梅雨期总磷负荷输出比例仅占全年负荷的11%,受台风"麦德姆"影响,一次台风雨过程磷素输出负荷占全年负荷的22%。花山流域全年10%的时间内发生的5～10次雨洪过程中,约30%的直接径流输出的总磷负荷约占全年总负荷的50%。流域出口断面TP输出负荷主要受流量影响,建立了基于日平均流量的TP输出负荷预测模型。梅雨和台风雨形成的暴雨径流是江淮丘陵区花山流域磷素负荷输出的主要驱动因子。 相似文献
5.
天津市水稻田土壤养分与施肥情况调研分析 总被引：2，自引：0，他引：2
2018年4月,在天津市主要水稻种植区域选择18个代表点,通过采集土样和理化指标检测、施肥情况调查,并与2008年土壤检测、农户施肥调查历史数据进行比较分析。结果表明:当前水稻田土壤肥力处于中高水平,10年来,pH值降低0.2,有机质提高1.4 g·kg~(-1),水溶性盐提高0.97 g·kg~(-1),全氮降低0.1 g·kg~(-1),有效磷增加14.1 mg·kg~(-1),速效钾增加14 mg·kg~(-1);天津市水稻施肥水平提高明显,平均施氮磷钾纯养分总量减少18.9 kg·hm~(-2),纯氮增加2.7 kg·hm~(-2),五氧化二磷减少51 kg·hm~(-2),氧化钾增加29.4 kg·hm~(-2)。施肥成本平均减少600元·hm~(-2),有效降低了施肥量,施肥结构不断调整;最后,针对水稻田土壤养分状况和施肥现状,提出了水稻田施肥原则和建议措施。 相似文献
6.
利用混合离子交换树脂填埋吸附法对重庆市涪陵区王家沟小流域内4种不同桑树-作物配置模式下的坡地土壤氮磷淋溶量进行了定量化研究。试验所设置的4个处理分别为横坡农作、横坡农作+三带桑树、横坡农作+四边桑树、横坡农作+等高桑树+四边桑树。各处理耕作、施肥措施均保持一致,作物种植制度为玉米-榨菜轮作。结果表明,玉米季各处理土壤总氮(TN)的淋溶量在10.19~11.37 kg·hm~(-2)之间,榨菜季在11.06~12.23 kg·hm~(-2)之间,同一季不同处理间或同一处理不同季间土壤TN的淋溶量差异均不显著(P0.05)。硝态氮(NO_3~--N)和铵态氮(NH_4~+-N)对TN年淋溶量的平均贡献率分别为63.9%和36.1%,说明NO-3-N是氮素垂直淋失的主要形式。同一处理土壤在榨菜季的NO_3~--N淋溶量均高于玉米季,NH_4~+-N则相反;不同处理土壤总磷(TP)年淋溶量范围为0.19~0.21 kg·hm~(-2),处理间无显著差异(P0.05)。不同桑树配置模式对土壤氮磷淋溶拦截效果的差异并不明显,可能是由本试验中的桑树种植年限较短及根系还不发达所致。 相似文献
7.
为研究自然降雨条件下整个水文年中山核桃Carya cathayensis林闭合区内径流-土壤-泥沙氮磷流失特征,以杭州市临安区山核桃林闭合区作为研究对象,测定总氮、总磷和水解氮等指标。结果表明:降雨是影响径流的重要因子,径流量和降雨量存在显著正相关（P < 0.05）;在2016年6月至2017年5月的观测期间,山核桃林径流水中氮素平均质量浓度较高（2.86 mg·L-1）,水解氮是氮素流失的主要形式,占总氮的60.7%;径流水中磷素平均质量浓度较低（0.01 mg·L-1）。径流氮质量浓度与土壤碱解氮之间不存在显著的相关性（P>0.05）,而径流磷质量浓度与土壤有效磷质量分数之间呈显著相关（P < 0.05）;径流中总氮和总磷的年累积流失量分别为11.01 kg·hm-2·a-1和133.70 g·hm-2·a-1,泥沙中全氮和全磷的年累积流失量分别为11.49和1.12 g·hm-2·a-1,山核桃林氮磷流失严重。 相似文献
8.
[目的]研究有机与常规水稻生产径流污染状况。[方法]定点采样测定总氮、总磷和COD,比较2种水稻生产方式排水污染物浓度。[结果]有机水稻生产可降低排水中氮的排放,西渚常规稻田排水中总氮浓度最高是有机的8.0倍;稻田排水中,磷的含量总体上较低（0.019-0.176mg/L）,常规稻田排水中总磷浓度有高于有机水稻田的趋势,但有机稻田也会出现总磷高于常规稻田的风险;有机水稻生产由于采用＂稻鸭共作＂模式,排水中COD浓度总体上有高于常规大田的趋势。[结论]有机水稻种植要适当控制稻田鸭子的放养数量或改变放养方式,以避免产生不利的环境影响。 相似文献
9.
氮掺杂碳纳米子施用对稻田氮素径流和渗漏损失的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为明确氮掺杂碳纳米粒子(N-CNPs)在田间条件下对单季稻田氮素径流和渗漏损失的影响,采用田间小区实验,对不同用量N-CNPs和双氰胺(DCD)配施尿素时稻田径流液和渗漏液中总氮(TN)、铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO-3-N)的动态和损失总量进行研究。结果表明:与单独施用尿素(Urea)处理相比,N-CNPs配施尿素能降低稻田径流NH_4~+-N浓度和渗漏液中NO-3-N浓度;基肥后第1次自然降雨产流时,15‰N-CNPs处理径流液中NH_4~+-N浓度较Urea处理降低30.33%,基肥后第7 d渗漏液中NO-3-N浓度较Urea处理降低了27.22%。在水稻全生育期内,15‰N-CNPs处理径流总氮损失量为8.15 kg·hm~(-2),占该处理总施氮量的4.08%,较Urea处理减少2.04 kg·hm~(-2),降幅达到20.02%;TN渗漏总量为16.59 kg·hm~(-2),占施氮总量的8.30%,较Urea处理减少8.83 kg·hm~(-2),降幅达到34.73%,其径流和渗漏TN损失量较5%DCD处理分别降低5.67%和15.70%。研究表明,尿素配施N-CNPs能显著减少稻田氮素径流和渗漏损失,达到提高氮肥利用效率、控制农田非点源污染范围和强度的目的。 相似文献
10.
广东典型稻田系统磷素径流流失特征 总被引：5，自引：0，他引：5
选择位于广东省增城、清远和高州地区的3个稻田试验点,于2008-2012年对稻田磷径流损失进行动态监测。结果表明,稻田径流事件主要发生在早稻季。常规施肥模式下稻田总磷径流浓度为0.02~1.56 mg·L-1,11%~18%的径流样品总磷浓度超过地表水Ⅴ类水标准（0.4 mg·L-1）,施磷后14 d内降雨易导致稻田不同形态磷浓度出现峰值,具有一定环境污染风险。施磷不同程度增加稻田可溶性总磷径流负荷,对颗粒磷和总磷流失负荷无规律性影响。稻田磷径流负荷时空变化较大,常规施肥条件下可溶性总磷、颗粒磷、总磷年径流负荷分别为0.63~4.05、0.33~2.91、1.10~6.68 kg·hm-2。本地区稻田磷流失系数为0.06%~6.81%,可溶性总磷是稻田磷径流流失主要形态。施肥量和降雨、径流量是影响本地区稻田磷径流损失的主要因子。 相似文献
11.
秸秆还田条件下灌溉方式对双季稻产量及农田温室气体排放的影响 总被引：3，自引：4，他引：3
为研究秸秆还田条件下不同灌溉方式对双季稻生长及稻田温室气体排放的影响,以双季稻为对象,通过连续3年田间定位试验,系统分析了秸秆还田条件下不同灌溉方式对双季稻生长和稻田综合温室效应的影响。试验设置持续淹水(F)、中期烤田(F-D-F)和间歇灌溉(F-D-F-M)共3种处理。结果表明:与F处理相比,F-D-F和F-D-F-M处理早稻平均产量分别增加9.8%和2.7%,晚稻平均产量分别增加4.8%和2.0%,其中F-D-F早稻产量显著高于F-D-F-M处理。与F处理相比,F-D-F和F-D-F-M处理早稻平均每穗粒数分别增加12.5%和5.7%,晚稻平均每穗粒数分别增加9.7%和3.1%。在双季稻系统3年轮作周期中,F、F-D-F和F-D-F-M处理CH_4周年累积排放量范围分别为678.2~988.4、322.6~661.7 kg·hm~(-2)·a~(-1)和208.3~520.6 kg·hm~(-2)·a~(-1),N_2O周年累积排放量分别为5.86~12.64、4.25~11.24 kg N·hm~(-2)·a~(-1)和9.14~14.91 kg N·hm~(-2)·a~(-1)。与F处理相比,F-D-F和F-D-F-M处理全球增温潜势分别显著降低31.5%~44.9%和38.2%~53.4%,温室气体排放强度分别显著降低36.2%~48.7%和38.8%~54.6%。因此,在南方双季稻区,与持续淹水处理相比,秸秆还田条件下中期烤田和间歇灌溉处理都可以实现水稻高产和稻田温室气体减排的目标。 相似文献
12.
典型双季稻田施磷流失风险及阈值研究 总被引：4，自引：0，他引：4
通过3年(2011—2013年)的双季稻田间小区试验,探明了不同施磷量对双季稻产量、土壤磷素积累、磷素流失风险的影响,并确定了土壤收支平衡的施磷阈值。研究结果表明:连续3年不同施磷量处理水稻早、晚季产量为5474~5552 kg·hm~(-2)和7096~7521 kg·hm~(-2),过量施用磷肥对水稻产量无显著增产效果,反而有减产的风险。施用磷肥后,土壤Olsen-P含量显著提高。田面水TP平均浓度与土壤中Olsen-P呈显著正相关关系;施磷后田面水磷素动态能用指数模型(Y=C_0·e~(k/t),k0)拟合,即随着磷肥施用量增加,田面水磷素流失风险增加。结合水稻产量效应、土壤磷素表观平衡和磷素环境风险,推荐研究区域早、晚稻施磷阈值分别为(48.53±7.07)kg P_2O_5·hm~(-2)和(56.87±7.90)kg P_2O_5·hm~(-2)。 相似文献
13.
山东省德州市是我国重要的粮食生产基地,大量施用氮肥以及氮素流失是该地氮素污染的重要原因,设定合理的氮素盈余指标体系迫在眉睫。本研究以田间试验研究和文献荟萃为基础,探究德州市冬小麦-夏玉米轮作氮素盈余情况,建立该地氮盈余指标体系,并运用欧氏距离法对德州市当前氮素管理指标进行评价。结果表明:德州市整个冬小麦-夏玉米轮作体系轮作周期氮素盈余量为196.84 kg N·hm~(-2)·a~(-1),小麦季氮素盈余量为111.07 kg N·hm~(-2),玉米季氮素盈余量为85.77 kg N·hm~(-2)。氮素盈余量在30～70 kg N·hm~(-2)·a~(-1)时为德州市整个轮作周期氮素盈余量推荐值;德州市小麦季氮素盈余量推荐值为10～50 kg N·hm~(-2);德州市玉米季氮素盈余量推荐值为20～60 kg N·hm~(-2)。在氮素的损失方面,氨挥发以及淋洗是氮素损失的主要去向。小麦季的氮素污染程度高,玉米季氮素污染程度相对较低。运用欧氏距离法计算德州市氮素管理水平(A值)为0.63,属于中级管理水平。综上,德州市冬小麦-夏玉米轮作体系农田氮素含量较高,从而导致氮素大量损失。加强氮素管理水平,提高氮素利用率是德州市氮素资源管理的长期任务。 相似文献
14.
太湖地区稻麦轮作农田有机和常规种植模式下氮磷径流流失特征研究 总被引：19，自引：9，他引：10
为探究不同种植模式对氮磷流失的影响,采用田间径流池法,在太湖地区稻麦轮作系统中,通过连续两年田间试验,研究比较了等氮投入条件下常规种植和有机种植模式农田径流水中氮、磷浓度特征,以及径流氮、磷流失量、流失系数。结果表明,稻季和麦季农田径流中总氮、可溶性氮、铵态氮和硝态氮平均浓度和总氮流失量均表现为:常规种植有机种植对照。与常规种植相比,有机种植模式能够有效减少稻麦轮作农田中氮的径流流失,且对麦季氮素径流流失的减少效果优于稻季;尽管有机种植模式下磷流失系数低于常规种植,但有机肥投入携带的高磷量会增加农田磷素径流流失量。 相似文献
15.
Yulin Liao Shengxian Zheng Yanhong Lu Zengping Yang Jun Nie Jian Xie 《Frontiers of Agriculture in China》2010,4(4):406-415
A 27 years field experiment was conducted on a Fe-Accumli Stagnic Anthrosol to evaluate the effects of long-term application
of fertilizer, pig manure (PM), and rice straw (RS) on rice yield, uptake, and usage efficiency of potassium, soil K pools,
and the nonexchangeable K release under the double rice cropping system in South Central China. Common cropping pattern in
the study was early rice-late rice-fallow (winter). The field treatments included CK (no fertilizer applied), NP, NK, NPK,
and NK + PM, NP + RS, NPK + RS. The pig manure and rice straw was applied in both the early rice and late rice cropping season.
The ranking order of 27 years average annual grain yield were the CK<NK<NP<NK + PM<NP + RS<NPK<NPK + RS treatments. The negative
yield change trends were observed in the CK and NP and NK treatments of unbalanced nutrient application in the case of omitted-K
and P-omitted. The positive yield change trends were observed in balanced applications of NPK and combined application of
fertilizer (NPK) with pig manure (NK + PM) or rice straw (NP + RS and NPK + RS). The application of K fertilizer (NPK) increased
grain yield by 56.7 kg·hm−2·a−1 over that obtained with no K application (NP). The combined application of pig manure with fertilizer (NK + PM) increased
by 82.2 kg·hm−2 per year compared with fertilizer application alone (NK). The combined application of rice straw with fertilizer (NP + RS
and NPK + RS) increased on the average of 34.4 kg·hm−2 per year compared with fertilizer application alone (NP and NPK). In all fertilizer, pig manure and rice straw combinations,
K uptake change trends in rice plants of the early rice was positive except for CK and NP treatments. The results showed that
the total removal of K by the rice plants exceeded the amounts of total K applied to the soil in all treatments, which showed
a negative K balance. This ranged from 106.3 kg·hm−2·a−1 in CK treatment to 289.6 kg·hm−2·a−1 in the NPK + RS treatment. Continuous annual application of 199.2 K kg·hm−2 to rice resulted in an accumulation (58 kg·hm−2) of exchangeable K (1 mol NH4OAc extractable K) in 0–45 cm soil depth over the study period, despite the higher average annual uptake of K by the system
(225.7 kg·hm−2). However, nonexchangeable K increased substantially from 1090 kg·hm−2 to 1113 kg·hm−2 and 1140 kg·hm−2 in the 0–45 cm soil layer in NPK + RS and NPK treatments after 27 years of the continuous double rice cropping system, respectively.
Thus, long-term rational application of K fertilizer may increase sustainable K fertility of the continuous double rice cropped
system. 相似文献
16.
沼液与有机肥配施条件下氮损失风险的研究 总被引：2，自引：2，他引：2
本研究旨在探索沼液、有机肥配施等氮量替代化肥的模式,期望能够在保持产量稳定的前提下,降低稻田氮素损失的风险。本试验以太湖水稻土为研究对象进行盆栽试验,设置了空白对照(CK)、常规化肥(NPK)、100%沼液、75%沼液+25%猪粪有机肥、50%沼液+50%猪粪有机肥和100%猪粪有机肥六个处理,采用密闭室间歇通气法研究了不同生育时期的稻田氨挥发特性,同期测定稻田田面水氮含量,以及全施肥期径流流失量。试验结果显示,在等施氮量条件下,常规化肥处理水稻产量达12 752.70 kg·hm~(-2),其农田氨挥发总量为76.99 kg·hm~(-2),径流氮损失量39.11 kg·hm~(-2);100%沼液施用处理和75%沼液+25%猪粪有机肥配施处理氨挥发量较高,分别为120.66、88.01 kg·hm~(-2);而50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理氨挥发总量和径流氮流失量均低于常规化肥处理,分别为58.03、22.00 kg·hm~(-2),其产量与常规化肥处理相比无显著性差异;100%猪粪有机肥施用处理尽管氨挥发总量和径流氮流失量表现最低,但其产量低于50%沼液+50%猪粪有机肥配施处理。综合比较而言,50%沼液+50%猪粪有机肥配合施用处理在保持一定产量的基础上又能减少氨挥发及氮流失风险,是一种比较适宜的施肥模式。 相似文献
17.
本研究在农田排水沟渠末端增设农田生态塘,对麦季农田流失水体进行贮留,并通过在生态塘配置养分拦截植物进行养分富集研究,旨在为减轻我国农业面源污染提供技术支撑。小麦季农田设置农民习惯施肥（NN）和优化施肥（EN） 2个施肥水平;生态塘种植水芹菜和黑麦草2种拦截植物。结果表明：试验年度麦季农田共发生8次地表径流,麦季农田总地表径流水量为1 119.0 m3·hm-2。NN处理农田地表径流水体总N、总P、总K流失量分别为4.5、0.5、4.0 kg·hm-2,采用优化施肥能够减少农田地表径流养分流失量,EN处理总N、总P、总K流失量分别为3.9、0.4、3.8 kg·hm-2。本研究灌排单元农田面积为5.2 hm2,小麦季其农田地表径流水体总N、总P、总K流失量分别为23.3、2.4、20.8 kg,生态塘中水芹菜和黑麦草拦截农田N、P、K流失量分别为18.0、1.9、22.0 kg,植物养分拦截量占本灌排单元农田地表径流水体养分流失的77.3%、79.2%、105.8%。经折算,生态塘与农田的面积比例以1∶43~50为宜。研究表明,在太湖地区小麦田排水沟渠末端设置生态塘,并配置水芹菜和黑麦草2种养分富集植物,可拦截麦田地表径流氮磷养分超75%,有效减轻农业面源污染。 相似文献
18.
针对当前星云湖中度富营养化(劣V类)水质的实际问题,采用漂浮种植设施直接在星云湖湖面种植空心菜(Ipomoea aquatica),开展适应性生长试验和湖水养分吸收净化试验的研究。结果表明:空心菜能够很好地适应生长于低浓度养分的星云湖水体环境(全N 2.41 mg·L-1、水溶性N 2.00 mg·L-1、水溶性P 0.46 mg·L-1),并且前期表现为较短的缓苗期(7 d),后期则枝叶生长旺盛;在空心菜的6次茎叶收割周期中,其生长量呈现出"先增后降"的趋势,且茎叶生长量较高,空心菜的茎叶鲜重达75555 kg·hm-2·a-1,生长量为1260 kg·hm-2·d-1;空心菜的养分含量主要分配在茎叶,茎叶中总N、总P、总K含量分别为3.43%、0.74%、6.25%;空心菜对星云湖湖水养分具有较强的吸收净化能力,吸收星云湖湖水中的N、P、K量分别为259.05、55.21、469.84 kg·hm-2·a-1,净化星云湖湖水的量以水溶性N、水溶性P、水溶性K计,分别为129525、120022、34220 m3·hm-2·a-1;空心菜的生长量与茎叶养分吸收量和湖水养分量之间存在一定的相关性。利用空心菜漂浮种植于星云湖水面,产生了明显的经济效益及显著的生态效益。 相似文献