飲用水源地不同類型農(nóng)地地表徑流氮、磷流失比較

金樹權(quán)，羅 艷，周金波，姚紅燕，劉海超，虞 濤

（1.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生態(tài)環(huán)境研究所，浙江寧波 315040；2.寧波市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計院，浙江寧波 315010）

飲用水源地不同類型農(nóng)地地表徑流氮、磷流失比較

金樹權(quán)1，羅 艷2，周金波1，姚紅燕1，劉海超1，虞 濤2

（1.寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生態(tài)環(huán)境研究所，浙江寧波 315040；2.寧波市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計院，浙江寧波 315010）

在浙江省典型的飲用水庫水源地，選擇水田、蔬菜地、貝母地、茶園、果園（桃園）等5類農(nóng)地和天然植被地開展地表徑流氮、磷流失比較試驗(yàn)。結(jié)果表明：各類農(nóng)地地表徑流的全年總氮平均濃度大小依次為：貝母地＞蔬菜地＞水田＞果園＞茶園＞天然植被地；全年的總磷平均濃度大小依次為：貝母地＞蔬菜地＞果園＞茶園＞水田＞天然植被地。各類農(nóng)地地表徑流的各態(tài)氮、磷濃度在不同季節(jié)差異較大，主要與各類農(nóng)地的施肥量和施肥時間直接相關(guān)。

飲用水源地；地表徑流；氮磷流失

隨著人們飲用水安全意識的不斷提高，飲用水源地的農(nóng)業(yè)面源污染控制問題日益受到社會各界的廣泛關(guān)注和重視。來自不同類型農(nóng)地的地表徑流氮、磷流失被認(rèn)為是水源地的主要污染來源之一［1－2］。不同類型農(nóng)地由于施肥量不同，導(dǎo)致其地表徑流平均氮、磷流失濃度存在差異；加之各類型農(nóng)地的施肥時間不同，導(dǎo)致不同季節(jié)下各類農(nóng)地的地表徑流氮、磷流失并不一致。本研究以浙江省典型的水庫飲用水源地的不同類型農(nóng)地為研究對象，通過分析各類農(nóng)地不同季節(jié)的地表徑流氮、磷流失濃度，以期為飲用水源地的農(nóng)業(yè)面源污染控制和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

本研究在寧波市皎口水庫集水區(qū)內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)共選擇水田、蔬菜地、貝母地、茶園、果園（桃樹）等當(dāng)?shù)?類主要農(nóng)地，并以天然植被地為對照，各類農(nóng)地均選擇3個取樣點(diǎn)，測定結(jié)果取平均值。各類農(nóng)地按當(dāng)?shù)仄骄竭M(jìn)行施肥，其中水田在6月底每667m2施碳銨和過磷酸鈣各30kg，7月初每667m2施尿素30kg；蔬菜地每667m2全年施農(nóng)家肥500kg，復(fù)合肥40kg，施肥時間主要集中在3－6月和9－11月；貝母地在3，4，10月每667m2分別施復(fù)合肥10，10和50kg，11月每667m2施農(nóng)家肥5000kg；茶園在2月每667m2施尿素20kg；果園（桃樹）在3月每667m2施農(nóng)家肥500kg，6月每667m2施復(fù)合肥40kg。

試驗(yàn)各小區(qū)面積均為25m2（長、寬各5m），小區(qū)邊界用磚塊進(jìn)行阻擋，以保證不同小區(qū)之間的地表徑流互不串流，在各小區(qū)排水口設(shè)置徑流收集器收集地表徑流，水田直接在農(nóng)田排水口進(jìn)行水質(zhì)取樣，水樣收集后送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水質(zhì)分析。本研究分別于2013年2，4，7和11月的中下旬各進(jìn)行1次取樣。各指標(biāo)均采用國標(biāo)方法進(jìn)行測定［3］，其中總氮（TN）用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法測定，銨態(tài)氮（NH－N）用納氏試劑光度法測定，硝態(tài)氮（NO－N）用紫外分光光度法測定，總磷（TP）和可溶性反應(yīng)磷（DRP）用鉬酸銨分光光度法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型農(nóng)地地表徑流氮流失情況

由表1可知，各類農(nóng)地的地表徑流全年總氮平均濃度高低依次為：貝母地＞蔬菜地＞水田＞果園＞茶園＞天然植被地，全年的氨氮濃度大小依次為：貝母地＞蔬菜地＞果園＞茶園＞水田＞天然植被地，全年的硝態(tài)氮濃度大小順序?yàn)椋贺惸傅兀臼卟说兀舅铮静鑸@＞果園＞天然植被地。從地表徑流各態(tài)氮濃度組成情況看，可溶態(tài)氮中的氨氮濃度相對較低，而硝態(tài)氮濃度相對較高，兩者相加的可溶態(tài)氮濃度占總氮濃度的30.4%～57.0%。

各類農(nóng)地地表徑流的各態(tài)氮濃度在不同季節(jié)差異較大，如水田7月的各態(tài)氮濃度均明顯高于其他月份，這主要是由于水田的施肥時間集中在6月底至7月初。蔬菜地全年4次取樣的各態(tài)氮濃度均較高，這主要是由于蔬菜地常年進(jìn)行種植，各個時期都大量施肥。貝母為當(dāng)?shù)氐奶厣r(nóng)產(chǎn)品，在10月底和11月初集中施肥，且施肥量高，因此導(dǎo)致在11月取樣中貝母地各態(tài)氮濃度特別高，其中總氮濃度達(dá)到10.98mg·L－1。受2月施肥的影響，茶園3月份地表徑流各態(tài)氮濃度稍高。果園的施肥期在3月和6月，受施肥影響，果園4月份的地表徑流各態(tài)氮濃度稍高，但7月份地表徑流各態(tài)氮濃度并不高，這可能是受到前期多次降水的影響。由此可見，各類農(nóng)地的地表徑流各態(tài)氮濃度變化與施肥量和施肥時間直接相關(guān)，施肥后短期內(nèi)地表徑流氮、磷濃度相對較高，且濃度值高低與施肥量相關(guān)。

表1 不同類型農(nóng)地地表徑流氮流失情況

2.2 不同類型農(nóng)地地表徑流磷流失情況分析

表2看出，各類農(nóng)地地表徑流的全年總磷和可溶磷平均濃度依次為貝母地＞蔬菜地＞果園＞茶園＞水田＞天然植被地。從地表徑流的磷形態(tài)組成情況看，可溶磷占總磷濃度的42.7%～66.0%。各類農(nóng)地不同季節(jié)地表徑流的磷流失差異較大，其變化規(guī)律與地表徑流各態(tài)氮濃度的變化情況相似，主要與各類農(nóng)地的施肥量和施肥時間直接相關(guān)。

表2 不同類型農(nóng)地地表徑流磷流失情況

分析表明，施肥是導(dǎo)致各類農(nóng)地地表徑流氮、磷濃度升高的最主要原因，因此，減少肥料使用量是降低水源地氮磷輸入的最直接方式。如本研究區(qū)域內(nèi)貝母地由于施肥量較大，其地表徑流中氮、磷濃度均較高，特別是10－11月份集中施肥后。但同時也要特別指出的是，地表徑流中的氮、磷不僅來源于化學(xué)肥料，有機(jī)肥的過量施用同樣會對地表徑流的氮磷濃度產(chǎn)生較大影響，并且其影響時間可能持續(xù)更長。從降低地表徑流氮、磷流失的角度考慮，在飲用水源地內(nèi)應(yīng)避免栽培需肥量較大的作物［4－5］，同時應(yīng)優(yōu)化其肥料管理，科學(xué)施肥，否則將對水庫的水質(zhì)安全產(chǎn)生威脅。

3 小結(jié)

本研究在飲用水庫水源地選擇水田、蔬菜地、貝母地、茶園、果園（桃樹）等5類農(nóng)地和天然植被地開展進(jìn)行地表徑流氮、磷流失比較研究，結(jié)果表明：各類農(nóng)地地表徑流的氮磷含量差異較大，且不同季節(jié)的差異較大，主要與各類農(nóng)地的施肥量和施肥時間直接相關(guān)。各類農(nóng)地地表徑流的全年總氮濃度依次為貝母地＞蔬菜地＞水田＞果園＞茶園＞天然植被地；總磷濃度依次為貝母地＞蔬菜地＞果園＞茶園＞水田＞天然植被地。

［1］ 夏天翔，潘繼征，劉雪華，等.撫仙湖水體NP變化及其非點(diǎn)源污染特征［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2008，27（4）：1340－1345.

［2］ 錢曉雍，沈根祥，郭春霞，等.基于水環(huán)境功能區(qū)劃的農(nóng)業(yè)面源污染源解析及其空間異質(zhì)性［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2011，27（2）：103－108.

［3］ 國家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法［M］.4版.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［4］ 安志裝，趙同科，馬茂亭，等.密云水庫流域氮磷空間變化及污染風(fēng)險［J］.安全與環(huán)境學(xué)報，2013，13（5）：117－121.

［5］ 張平，高陽昕，劉云慧，等.基于氮磷指數(shù)的小流域氮磷流失風(fēng)險評價［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2011，20（6）：1018－1025.

（責(zé)任編輯：高 峻）

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A

0528-9017（2014）08-1264-02

文獻(xiàn)著錄格式：金樹權(quán)，羅艷，周金波，等.飲用水源地不同類型農(nóng)地地表徑流氮、磷流失比較［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（8）：1264－1265，1283.

2014-06-19

寧波市科技局農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目（2012C10018）

金樹權(quán)（1981－），男，浙江嵊州人，副研究員，博士，從事農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)等研究工作。E-mail：jinshuq＠126.com。