武进区种植业肥料施用的环境效应研究

论文摘要

种植业面积大,范围广,肥料作为种植业的重要投入品,过量施肥或施肥不当引起的农田氮磷流失已成为农业面源污染的主要途径之一。因此研究施肥引起的农业面源污染源及污染物流失的特征,对于控制农田氮磷流失有着重要意义。本研究以紧临太湖的常州市武进区为研究对象,依托第一次农业污染源普查,建立武进区第一次农业污染源普查数据库,统计分析各镇种植结构,采用抽样的方法,对武进区主要农作物肥料施用的种类及用量进行分析评价。同时,在2008-2009年度进行小区试验,研究三种典型种植模式的农田地表径流氮磷流失特征,了解农田氮磷流失风险。在此基础上,计算武进区的农田地表径流氮磷排放强度,并采用等标污染负荷法综合评价了由于施肥造成的农业面源污染对水体环境质量的影响。最终提出了减缓由于过量施肥及不当施肥造成的农业面源污染的措施及对策建议。本文主要结论有:1.武进区耕地单位面积N投入量为685.16kg·hm-2,P投入量186.13kg·hm-2,园地单位面积N投入量358.52 kg.hm-2,P投入量523.83 kg.hm-2。各种植模式肥料投入总量的顺序依次是蔬菜>桃>葡萄>花木>稻麦轮作>稻油轮作>单季稻>梨>茶树。其中水稻、小麦种植存在过量施肥现象,水稻生产有约50%的农户存在过量施肥,小麦生产有约65%的农户存在过量施肥。油菜种植过量施肥现象不明显。2.施肥及降雨是影响地表径流氮磷浓度的重要因素,且植被覆盖度低易产生造成更大的地表径流流失,有机肥的施用对地表氮磷流失起到抑制作用,而增氮和增磷施肥对氮磷地表径流流失起到促进作用。和不施肥相比,麦稻轮作本年施肥造成的地表径流总氮流失量为12.30±1.80kg.hm-2,总氮流失率为2.87%;总磷流失量为0.03±0.00kg.hm-2,总磷流失率为0.05%。籽用油菜-甘薯轮作本年施肥造成的地表径流总氮流失量为0.99±0.08kg.hm-2,总氮流失率为0.23%;总磷流失量为0.39±0.04kg·hm-2,总磷流失率为0.34%。蔬菜种植通过地表径流流失的总氮为32.81～44.08 kg·hm-2,总氮流失率为1.07～2.17%;总磷流失量为0.86～1.37kg.hm-2,总磷流失率为0.43%～4.63%。3.武进区由施肥造成的污染通过地表径流共向水体排放氮354.47 t/a,磷11.57 t/a。雪堰镇是武进区肥料施用所造成的水体污染的最大污染源（其等标污染负荷率最高,为0.16）,且其紧邻太湖,对太湖水环境影响最大。施肥造成的水体污染主要污染物,除洛阳镇为TP外,其余各镇均为TN。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 农业面源污染特点及危害
• 1.2.2 农业生产中的肥料施用
• 1.2.3 农田生态系统的氮磷流失
• 1.2.4 农田养分流失的环境效应
• 1.3 研究技术路线及研究内容
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究思路
• 1.4 研究区域概况
• 1.4.1 自然地理概况
• 1.4.2 社会经济状况
• 第二章 武进区肥料施用现状调查分析
• 2.1 调查范围
• 2.2 调查内容
• 2.3 分析方法
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 武进区种植结构
• 2.4.2 单季稻肥料投入
• 2.4.3 水旱轮作肥料投入
• 2.4.4 旱地园地肥料投入
• 2.4.5 不同种植模式的施肥量差异
• 2.4.6 肥料投入量区域差异
• 2.5 小结
• 第三章 武进区农田地表径流流失特征及负荷研究
• 3.1 研究方法
• 3.1.1 监测点设置原则
• 3.1.2 田间试验设计
• 3.1.3 样品采集
• 3.1.4 分析方法
• 3.1.5 流失系数测算
• 3.2 麦稻轮作农田氮磷流失研究
• 3.2.1 试验地概况
• 3.2.2 肥料施用及降雨与灌溉情况
• 3.2.3 结果与分析
• 3.3 油菜—甘薯轮作农田氮磷流失研究
• 3.3.1 试验地概况
• 3.3.2 肥料施用及降雨与灌溉情况
• 3.3.3 结果与分析
• 3.4 蔬菜地氮磷流失研究
• 3.4.1 试验地概况
• 3.4.2 肥料施用及降雨情况
• 3.4.3 结果与分析
• 3.5 小结
• 第四章 武进区农田地表径流氮磷流失总量及其环境效应分析
• 4.1 分析评价方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 武进区农田地表径流氮磷流失总量
• 4.2.2 等标污染排放量及负荷率
• 4.3 小结
• 第五章 武进区农田地表径流氮磷流失控制对策
• 5.1 源端控制,推广节肥节水减排技术
• 5.1.1 合理的种植和耕作措施
• 5.1.2 提高土壤肥力
• 5.1.3 科学的施肥方式
• 5.1.4 水肥综合管理
• 5.2 终端拦截,俘获农田富余养分
• 5.2.1 人工湿地
• 5.2.2 人工水塘
• 5.2.3 植被缓冲区
• 5.3 综合治理,减轻农业面源污染
• 第六章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢