郑州郊区菜地氮磷流失风险及其对水体富营养化的影响

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随着社会的发展,农业生产造成的水体污染问题日趋严重。菜地土壤是农业土壤中的一种重要类型,其复种指数高,施肥频率高,加速了土壤熟化,加快了土壤物质的转化与迁移,使菜地土壤氮、磷养分大量积累。本研究选取了惠济区毛庄镇的多年种植菜地做为采样区,分别采集普通农田、常规菜地和大棚菜地的表层土壤,在实验室进行人工模拟降暴雨和酸雨模拟试验,对各形态氮磷随径流流失的规律和特征进行了研究,分析了其对水环境的影响和环境效应。在实验室具体条件下,得出主要结论如下:   1、在普通暴雨条件下,随着降雨时间的延长,三种土地类型的地表径流中磷素的流失量和流失速率均逐渐减小,而氮素的流失量和流失速率随降雨时间的延长没有明显变化;三种类型土地的土壤氮素都主要以颗粒态和硝态氮形态流失,磷素都主要以颗粒态形式流失;大棚菜地氮素和磷素随地表径流的流失量明显大于常规菜地,常规菜地和普通农田的氮磷流失量比较接近。   2、在酸雨条件下的各种形态氮素流失中,和普通暴雨大体一致,随着降雨时间的延长,三种土地类型的地表径流中磷素的流失量和流失速率均逐渐减小,氮素的流失量和流失速率随降雨时间没有明显变化,而且在酸雨径流过程中,三种类型土壤氮素的流失也是以颗粒态和硝态氮为主,磷素的流失也是以颗粒态为主。不同的是,酸雨会造成普通农田随雨水径流的亚硝态氮流失量、常规菜地的总磷流失量和大棚菜地磷酸根态磷流失量增大。   3、普通暴雨后,三种类型土地土壤的全氮含量均呈现不同程度的下降,酸雨会使土壤全氮的流失情况更加严重;暴雨会造成三种土地类型硝态氮和铵态氮大幅度的流失;酸雨会促使大棚菜地土壤中其他形态的氮素转变成为硝态氮和铵态氮,从而导致土壤中硝态氮和铵态氮的含量增加。   4、暴雨会造成三种土地类型全磷不同程度的流失,而酸雨会加剧土壤全磷的流失;暴雨和酸雨都会促使三种类型土壤中其他形式的磷素转变成为速效磷,且酸雨的转化作用要远远大于普通暴雨。   5、在普通暴雨和酸雨条件下,郑州郊区菜地氮、磷随地表径流的流失十分严重,磷酸根态磷和无机氮浓度全部超过水体富营养化的限制浓度,而且酸雨会导致径流中磷酸根态磷浓度增大。忽略地表截留的影响,这些氮素和磷素进入水体,并长期累积,对郑州郊区水体富营养化有着重要的影响。
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