苏南稻麦轮作农田系统土壤中磷氮的流失

在江苏省宜兴及常熟两地分别进行了稻季及麦季的田间试验，并在室内进行了两地水稻土磷吸附与解吸特性实验、铵的吸附特性实验以及各种污水、土壤微生物富集磷的实验，结果表明： 水稻季节增施磷肥可以明显提高田面水中磷素的浓度，第1次采集的水样中每公顷施用300kg P处理田面水中活性磷与总磷浓度分别达到了25.66 mg / L和86.36mg / L，而对应的对照处理中只有0.07mg / L及0.17mg / L，施肥后磷素水平逐渐降低直至平稳。氮素的浓度只受氮肥施用的影响，不同施磷水平间氮素浓度无差异。 在宜兴进行的稻麦两季的径流试验中，各磷水平处理下径流水中磷素的水平均随着施磷量的增加而显著增加，磷素的径流损失也呈现相同趋势，在与当地施磷水平接近的30 kg/hm2下，磷素的径流流失量为462 g/ hm2，下季在此基础上种植小麦（施磷量为20 kg/hm2）磷素的径流流失量为734 g/ hm2。而氮素在当地施氮水平下其径流流失量两季分别为4000 g/ hm2和2000 g/ hm2左右。当施磷量稻季达到30kg/hm2而麦季达到20 kg/hm2时，增施磷肥没有明显的增产效果，土壤中速效磷的浓度在稻季和麦季后均显著增加，而全氮与全磷的含量则无明显变化。 在当地施肥水平下，在宜兴与常熟两地的水稻田通过直渗磷素流失量分别达到了3.77kg/hm2及4.84 kg/hm2；氮素的流失量则达到了60.25 kg/hm2及80.07 kg/hm2。在常熟进行的侧渗试验中，磷素的流失量为918.75 mg/m2，氮素的流失量为32.0g/m2。 在用32P、15N进行的示踪试验时，在施肥一个月后采样时大部分的32P与15N仍然滞留在0-5 cm的表土层中，同位素的分布由表土到土壤下层逐渐减少，滞留在表土层中的32P在宜兴与常熟两地分别为32P总量的46.1%及42.9%；15N则为39.3%及37.7%。 经过一个稻麦轮作周期后，土壤中速效磷的含量显著增加，而全磷含量则无明显变化。当稻季施磷量达到30kg/hm2而麦季施磷量达到20 kg/hm2时，增加磷肥的投入对水稻及小麦的产量没有影响。 大田试验表明，稻季磷素的径流损失平均约为当季施磷量的2%以下，麦季则为3%以上，稻季的直渗损失率为14.0%，作物对磷素的利用率随施磷量的增加而减少，径流损失率则增加；对应的氮素损失分别为2.8%、1.3%及19.8%。作物对氮素的吸收以及氮素径流损失量不受磷肥施用量的影响。