四川油菜地地表径流氮素流失特征研究
摘 要：在四川省眉山市通过径流场试验研究了不同施氮行为下，地表径流中氮的流失特征。试验结果表明，氨氮和总氮的流失均随着时间的推移而不断降低，氨氮的流失在总氮中所占比例较少，硝态氮为其主要的流失形式。氮素的施用量越高，其流失率越高。全施用有机肥的处理比全施用化肥处理的流失率低0.4个百分点。有机肥和无机肥混合的平衡施肥能有效减少氨氮和总氮的流失，且保持较高的产量。全化肥施肥处理收获的油菜产量，比平衡施肥处理下收获的油菜产量高7.1%，比全有机肥处理下收获的油菜产量高10.6%。有机肥可起到非常关键的氮素缓释作用，有机肥和无机肥配合施用，在保持高产的同时，可有效地减少养分的流失，提高氮肥利用率，减少水体污染。
关键词：油菜；氮素；径流；面源污染
中图分类号：S157.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.01.018
Abstract： The characteristics of nitrogen loss in surface runoff were studied in Meishan City， Sichuan Province by Oilseed rape field experiments. The results showed that the loss of ammonia nitrogen and total nitrogen were decreased with the extending of the time； the loss of ammonia nitrogen in total nitrogen was less than that of nitrate nitrogen. The higher nitrogen application rate was taken， the higher loss rate of nitrogen was got. The nitrogen loss rate of total organic fertilizer treatment was 0.4 percentage points lower than that of the whole application of chemical fertilizer treatment. Balanced fertilization of organic and inorganic fertilizer could effectively reduce the loss of ammonia nitrogen and total nitrogen， and maintain higher yield. Organic fertilizer could play a very important role in the slow release of nitrogen. While maintaining high yield， application of organic manure and inorganic fertilizer could effectively reduce the loss of nutrients， improve the utilization rate of nitrogen fertilizer and reduce water pollution.
Key Words： rape； nitrogen； runoff loss； non-point source pollution
油菜生产对促进我国国民经济发展和維持国家食用油安全有重要意义，在我国油菜种植面积和总产量均占世界30%左右[1]。由于油菜籽中含有大量的蛋白质，氮肥的施用成为决定其产量的重要因素[2]，在传统的油菜栽种过程中，氮素被大量使用，过量的氮素施用不仅会导致氮素本身的利用率不断降低，还会降低油菜籽颗粒的含油率，进而影响油菜的品质[3]，同时，过量施入的氮素还会污染周围水体，带来严重的环境污染[4-5]。因此，在保证产量的同时，通过提高氮肥的利用效率，减少氮肥的使用量和损失量，防止其污染已是当务之急。
土壤中的氮素和磷素随地表径流的流失是导致水体富营养化的重要原因[6-7]。据报道，中国大部分农田施用的氮肥中，5%左右的氮素通过农田径流进入了周围的水体[8]；在湖泊中，约占湖泊含氮总量10%的氮素通过地表径流进入到湖泊中，引起湖泊的富营养化[9]。
降雨会对土壤进行冲刷，形成的径流会带走颗粒态土壤和水溶态的养分，这在降低土壤肥力的同时，导致化肥使用效率低下，而且还成为水体富营养化的主要污染源引起水质严重恶化[10]。第一次全国污染源普查公报显示，农业源污染物排放对水环境的影响较大，是总氮、总磷排放的主要来源之一[11]。因此，研究降雨形成的旱田土壤地表径流中养分的流失规律，对于提高农业生产中施肥效率和周围水体环境保护有非常重要的意义。
本研究通过田间试验探究川中丘陵-平原地区的不同施氮水平下，油菜地地表径流土壤氮素流失规律，探讨不同施氮水平对油菜地土壤氮素输出的影响，为从源头控制土壤氮素流失，防止水体富营养化提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 试验地点及土壤基本性状
试验在四川省眉山市万胜镇的平原地区开展，万胜镇属亚热带湿润气候区，气候温暖湿润，冬无严寒，夏无酷暑，霜雪少见；四季分明，雨量较为充沛；年平均气温17.2 ℃，最高气温36.4 ℃，最低气温-3 ℃；无霜期每年长达318 d，全年无结冰期；年平均日照长达1 228.5 h；年平均降雨量为1 055.6 mm；全年主导风向为正北风，频率13%，最大风速16.7 m·s-1，出现方向为北北东，全年静风频率37%。镇内气候适宜粮、果、桑、茶、林、渔等多种农作物生长。