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长江下游"玉米-花菜"轮作模式下旱地降雨产流过程及氮磷输出特征研究

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农田氮(N)、磷(P)的流失是水体富营养化的主要原因,然而农田径流N、P浓度与流失量受到前期土壤含水率(AMC)、降雨量、翻耕等多种因素影响,尚缺乏田间监测方法.本研究以位于长江下游的崇明岛旱地为研究对象,建立自动取样方法,在天然降雨条件下对农田径流量和水质进行高频率取样与连续监测,分析"玉米-花菜"轮作模式下降雨产流过程及N、P输出特征,采用径流曲线数(CN)表征土壤的持水能力,研究10、30、50 cm深处土壤AMC(AMC10、AMC30、AMC50)对CN的影响,并利用电导率(EC)来反映径流离子浓度的变化趋势以及降雨的稀释效应.结果表明:农田径流峰值滞后于降雨峰值,CN值取值范围为37～88,且与AMC10线性关系最好(y=293.40x-39.41,R2=0.7905,P<0.01),与AMC50无显著相关关系;秸秆还田后的翻耕导致总磷(TP)和溶解性总磷(DTP)浓度升高,夏季翻耕显著增加了P浓度,但N的浓度没有增加;径流N浓度随着径流速度的增大而减小,但P浓度相反.EC与径流速度呈现出完全相反的变化趋势,降雨量增加了径流流量并产生了稀释效应,导致EC下降,且EC可以反映总氮(TN)、NO-3-N的浓度变化,EC的变化可充分反映N的输出特征,而P的输出与N输出不同,当径流速度较大且EC较低时,P的浓度可能较高;NO-3-N、DTP分别是农田N、P输出的主要形式,径流流量和养分浓度差异影响N、P的输出负荷,但养分浓度差异对NH+4-N、TP、DTP输出负荷的影响要大于径流流量对其的影响.
Runoff production process and nitrogen and phosphorus output characteristics from farmlands in the lower reaches of the Yangtze River under cauliflower and corn rotation

朱文俊、李金文、钱晓雍、沈根祥、张敏、付侃、王振旗、赵庆节

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东华大学环境科学与工程学院,上海 201620

上海市环境科学研究院,国家环境保护新型污染物环境健康影响评价重点实验室,上海 200233

天然降雨 面源污染 崇明岛 农田径流

上海市生态环境局科研项目

沪环科[2020]第5号

2021

10.11654/jaes.2021-0323

农业环境科学学报
农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会

农业环境科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.52
ISSN：1672-2043
年,卷(期)：2021.40(10)
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