坡耕地不同復種系統(tǒng)作物生產(chǎn)力和土壤氮磷形態(tài)變化及農(nóng)田養(yǎng)分流失研究.pdf

1、丹江口水庫是我國南水北調(diào)中線工程水源地。作為傳統(tǒng)山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，該地區(qū)當前農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴重，造成水庫水質有向富營養(yǎng)化方向發(fā)展的趨勢。本研究針對這一狀況，以當?shù)刂饕魑锝M建不同復種連作和間作復種模式，在不同施肥水平下開展3輪定位試驗，比較不同種植系統(tǒng)作物生產(chǎn)力、作物養(yǎng)分吸收、農(nóng)田氮磷鉀養(yǎng)分徑流流失量差異，并進一步分析土壤氮磷養(yǎng)分形態(tài)變化對農(nóng)田養(yǎng)分流失的影響，為在沿丹江口庫區(qū)實施農(nóng)業(yè)面源污染源頭控制提供理論和技術支撐。主要研究結果如下：

2、
　　 (1)在當?shù)亓晳T施肥水平下，坡耕地冬季種植小麥的經(jīng)濟產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量高于油菜，夏季種植玉米的經(jīng)濟產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量高于甘薯；提高施肥水平可明顯增加除甘薯外其它幾種作物的經(jīng)濟產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量，并顯著增加各種植系統(tǒng)的作物養(yǎng)分吸收量。
　　 (2)農(nóng)田產(chǎn)流量和土壤侵蝕量與季節(jié)性降雨量、作物種植類型和施肥水平等關系密切。在習慣施肥和高量施肥兩種水平下，農(nóng)田周年產(chǎn)流量和土壤侵蝕量以小麥-甘薯復種連作最大，小麥-玉米較小。提高施肥水

3、平可不同程度地降低農(nóng)田產(chǎn)流量和土壤侵蝕量。
　　 (3)在習慣施肥水平下，農(nóng)田氮磷鉀流失量以小麥-甘薯復種連作最大，小麥-玉米和油菜-玉米較小。在高量施肥水平中，油菜-玉米的農(nóng)田氮(TN)、鉀(DTK)流失量有降低的趨勢，但磷(TP)流失量有增大趨勢；小麥-玉米的TN、TP流失量有增大趨勢，DTK流失量則有降低趨勢。在小麥-甘薯復種連作中，高量施肥水平可使農(nóng)田TN、DTK流失量有所增大，而TP流失量有所減小。
　　 (4

4、)經(jīng)過3輪試驗，各復種連作系統(tǒng)的土壤氮磷鉀速效養(yǎng)分含量有不同程度的增加，且在高量施肥水平下養(yǎng)分含量增幅較大。土壤無機磷主要以Ca10-P形式存在，Ca2-P含量最少。土壤速效磷含量與Ca2-P、Al-P、Fe-P和O-Al-P含量呈顯著正相關。在作物的生長發(fā)育過程中，速效磷與Ca10-P間不斷發(fā)生相互轉化，O-Fe-P可能是其轉化的中間形態(tài)。
　　 (5)各復種連作系統(tǒng)農(nóng)田養(yǎng)分流失與土壤養(yǎng)分含量變化存在密切關系。徑流硝態(tài)氮和銨態(tài)

5、氮濃度與土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量呈顯著正相關。徑流TP、DTP和正磷酸鹽濃度與土壤速效磷、Ca2-P、Al-P、Fe-P和O-Al-P含量間呈顯著正相關，但與O-Fe-P和Ca10-P呈負相關。
　　 (6)在不同間作復種系統(tǒng)中，冬作物小麥//豌豆種植模式的秸稈總產(chǎn)量和小麥經(jīng)濟產(chǎn)量高于小麥//蠶豆，夏作物玉米//大豆的玉米經(jīng)濟產(chǎn)量高于玉米//甘薯，而秸稈總產(chǎn)量則前者低于后者。但間作復種系統(tǒng)的生物學產(chǎn)量均低于單作。
　　 (

6、7)間作復種系統(tǒng)的周年農(nóng)田產(chǎn)流量、土壤侵蝕量、氮磷鉀養(yǎng)分流失量均有低于小麥，玉米單作的趨勢。在兩種間作復種系統(tǒng)間比較，小麥//豌豆-玉米//大豆的農(nóng)田產(chǎn)流量、土壤侵蝕量、TN流失量低于小麥//蠶豆-玉米//甘薯模式，但后者的TP和DTK流失量低于前者，但差異不顯著。
　　 (8)在現(xiàn)有施肥水平下，丹江口庫區(qū)坡耕地適宜的環(huán)保型復種連作模式為小麥-玉米，其次為油菜-玉米：適宜的間作復種模式優(yōu)于單作模式。但提高施肥水平，小麥-玉米種植