洱海流域大蒜水肥綜合調(diào)控模式及其節(jié)水減排效應(yīng)

楊 明，張博超，顧世祥，韓煥豪，高 蓉，崔遠(yuǎn)來(lái)

（1.武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430072；2.云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，昆明 650021；3.昆明理工大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品學(xué)院，昆明 650500）

0 引 言

洱海位于大理白族自治州境內(nèi)，是云南省第二大高原淡水湖泊。近年來(lái)洱海富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益嚴(yán)重，工業(yè)、旅游業(yè)、農(nóng)業(yè)等排放的氮磷污染物加劇了洱海的水質(zhì)污染［1］。研究表明，農(nóng)業(yè)面源氮、磷污染物占洱海面源污染物入湖總量的34%、29%，是造成洱海水質(zhì)惡化的主要原因之一［2］。洱海流域不合理的水肥管理模式不僅造成了水資源的浪費(fèi)，更增加了肥料的流失風(fēng)險(xiǎn)［3］，氮肥中的很大部分通過(guò)揮發(fā)、徑流、滲漏等途徑流失［4］。大蒜作為當(dāng)?shù)氐湫秃底魑镏?，其種植具有“大水大肥”的特點(diǎn)。當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶(hù)為了追求產(chǎn)量的最大化，長(zhǎng)期不合理施用化肥以及粗放式的灌水方式導(dǎo)致了土壤生產(chǎn)力下降以及農(nóng)業(yè)面源污染加劇等一系列環(huán)境問(wèn)題［5］。目前針對(duì)該流域農(nóng)田氮磷流失研究多集中于水稻田［6-8］，對(duì)大蒜田的研究較少且大多關(guān)注不同施肥方式［9，10］或者種植制度［11］，針對(duì)大蒜田的水肥綜合調(diào)控的研究較少。針對(duì)其他旱作物例如小麥、青稞等的水肥調(diào)控試驗(yàn)結(jié)果表明適宜的水肥調(diào)控模式不僅不會(huì)有減產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，還會(huì)減小由此帶來(lái)的環(huán)境負(fù)荷［12-14］。

為此，本研究以洱海流域大蒜為研究對(duì)象，采用田間對(duì)比試驗(yàn)，探究不同灌溉模式以及施氮量對(duì)蒜田的產(chǎn)量和節(jié)水減排效應(yīng)的影響，提出考慮節(jié)水、穩(wěn)產(chǎn)、減肥、以及減排效應(yīng)的大蒜水肥綜合調(diào)控模式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

洱海流域?qū)儆诘途暩咴瓉啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，四季溫和，年平均氣溫15.1 ℃，年平均降雨量908.8 mm，冬干夏雨，6-10月集中了全年90%左右的降雨量。洱海流域是云南省重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，大春作物以水稻、烤煙以及玉米為主，小春作物以大蒜和蠶豆為主。

試驗(yàn)在洱海流域中部的農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大理綜合實(shí)驗(yàn)站內(nèi)進(jìn)行。供試大蒜品種為四川溫江紅七星。供試土壤為暗棕壤，0～20 cm 土壤基本理化性質(zhì)為：pH 7.1、有機(jī)質(zhì)57.3 g/kg、全氮3.31 g/kg、全磷0.97 g/kg、全鉀19.3 g/kg、速效磷35.3 mg/kg、速效鉀72.7 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2019年11月至2020年5月進(jìn)行。試驗(yàn)處理考慮灌溉模式、施氮肥水平2 個(gè)因素。灌溉模式設(shè)2 個(gè)水平：常規(guī)灌溉W0、節(jié)水灌溉W1。灌水方式均為寬壟溝灌，W0 按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民灌水習(xí)慣進(jìn)行灌水，在各個(gè)關(guān)鍵生育期灌水，每次灌滿(mǎn)溝深則停止灌水，待水分充分入滲；W1 以計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤含水率到達(dá)田間持水率的70%作為灌水下限，上限為田間持水率。在小區(qū)內(nèi)多個(gè)點(diǎn)位不同土壤深度安裝土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)采集探頭，采用EM50 土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)采集器對(duì)土壤水分狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，土壤含水率到達(dá)灌水下限時(shí)灌水，到達(dá)土壤田間持水率時(shí)停止灌水。每個(gè)小區(qū)的灌水量由水表計(jì)數(shù)得到。施氮肥量設(shè)3 個(gè)水平：當(dāng)?shù)貙?shí)際施氮量390 kg/hm2（N0）、當(dāng)?shù)厥┑康?5%（N1）、當(dāng)?shù)厥┑康?0%（N2）。各處理氮肥基追比為6∶1∶2∶1，分別在播種前基施，越冬前、返青期、蒜薹伸長(zhǎng)期隨灌水追施。磷肥及鉀肥所有處理施肥量相同，磷肥施用量為P2O5120 kg/hm2，鉀肥施用量為K2O 225 kg/hm2。共設(shè)6 個(gè)處理，每個(gè)處理3 次重復(fù)，共計(jì)18 個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。小區(qū)面積為26.4 m2，長(zhǎng)6 m，寬4.4 m。每個(gè)小區(qū)內(nèi)設(shè)徑流池，在降雨產(chǎn)生徑流后用于收集徑流水量。每個(gè)小區(qū)設(shè)有淋溶水采集裝置在灌水或降雨后用于采集淋溶水樣，該裝置通過(guò)放置在離土壤表面50 cm 深處的淋溶水收集盤(pán)采集淋溶水，再將淋溶水導(dǎo)入直徑為15 cm 的PVC管中，收集淋溶水。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 樣品采集與測(cè)試

每次降雨或灌水后于田間采集徑流水和淋溶水。用取樣瓶在徑流池內(nèi)多點(diǎn)采集水樣，收集前將水樣盡量混合均勻。淋溶水用小型手提式水泵從收集管內(nèi)抽取。樣品收集完后在24 h 內(nèi)完成分析，否則置于4 ℃環(huán)境下低溫保存。分別測(cè)定水樣的總氮、總磷、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮?？偟捎脡A性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法（GB11894-89），總磷采用鉬酸銨分光光度法（GB11893-89），銨態(tài)氮采用靛酚藍(lán)比色法（GB/T 8538-1995），硝態(tài)氮采用紫外分光光度法（HJ/T346-2007）。

作物收獲時(shí)用電子秤稱(chēng)取每個(gè)小區(qū)的大蒜鱗莖重，并計(jì)算每個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量。每個(gè)小區(qū)取典型植株3 株，洗凈烘干后測(cè)定植株的總氮含量。植株總氮測(cè)定采用濃硫酸、過(guò)氧化氫氧化，自動(dòng)定氮儀蒸餾的方法。

1.3.2 計(jì)算指標(biāo)與方法

降雨量由自動(dòng)氣象站觀(guān)測(cè)；灌水量由每個(gè)小區(qū)安裝的水表計(jì)量；徑流量由徑流池收集并計(jì)量；滲漏量由淋溶水采集裝置采集并計(jì)量；由于該區(qū)域地下水埋深較淺，地下水補(bǔ)給量可根據(jù)整個(gè)生育期內(nèi)地下水位采用改進(jìn)后的阿維里揚(yáng)諾夫公式來(lái)計(jì)算得到［15］。蒸發(fā)蒸騰量通過(guò)水平衡方程計(jì)算得到，即：

式中：ET為作物蒸發(fā)蒸騰量，mm；P為降雨量，mm；I為灌水量，mm；K為地下水補(bǔ)給量，mm；ΔW為試驗(yàn)初期和末期計(jì)劃濕潤(rùn)層水分的變化量，mm；C為排水量，包括地表徑流和深層滲漏，mm。

地下水補(bǔ)給量計(jì)算公式為：

式中：H為地下水埋深，m；d為作物計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，m；Hmax為地下水極限埋深，m；n為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，與土壤質(zhì)地和植被有關(guān)，一般取1～3。

作物水分利用效率等于作物產(chǎn)量與全生育期蒸發(fā)蒸騰量之比［16］，即：

式中：WUE為作物水分利用效率，kg/m3；Y為作物產(chǎn)量，kg/hm2；ET為作物生育期蒸發(fā)蒸騰量，m3/hm2。

肥料偏生產(chǎn)力（PFP），指施用某一特定肥料下的作物產(chǎn)量與施肥量的比值，是反映當(dāng)?shù)赝寥阑A(chǔ)養(yǎng)分水平和化肥施用量綜合效應(yīng)的重要指標(biāo)［17］。計(jì)算公式為：

式中：PFP為肥料偏生產(chǎn)力，kg/kg；F為肥料用量，kg/hm2。

采用式（5）計(jì)算氮磷徑流流失量：

式中：L1為總氮、總磷、硝態(tài)氮或銨態(tài)氮徑流流失量，kg/hm2；CRi為第i次徑流水中總氮、總磷、硝態(tài)氮或銨態(tài)氮濃度，mg/L；VRi為第i次徑流水體積，L；S為試驗(yàn)小區(qū)面積，m2。

采用式（6）計(jì)算氮磷淋溶流失量：

式中：L2為總氮、總磷、硝態(tài)氮或銨態(tài)氮淋溶流失量，kg/hm2；CLi為第i次淋溶水中總氮、總磷、硝態(tài)氮或銨態(tài)氮濃度，mg/L；VLi為第i次淋溶水體積，L；S0為淋溶取樣盤(pán)的面積，m2。

采用式（7）計(jì)算氮盈余：

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016 進(jìn)行制表，Origin 2018 進(jìn)行制圖，IBM SPSS Statistics 24進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水肥處理下大蒜節(jié)水效應(yīng)

不同水肥處理田間水量平衡要素見(jiàn)表1。由表1 可知，不同施氮水平平均，與常規(guī)灌溉W0 相比，節(jié)水灌溉W1 下灌水量平均減少31.09%、滲漏量平均減少46.18%、徑流量平均減少10.07%、蒸發(fā)蒸騰量平均減少2.46%，即與W0 相比，W1 節(jié)水效果極顯著，其中灌水量及滲漏量減少極顯著，徑流量適當(dāng)減少，但不顯著，蒸發(fā)蒸騰量基本持平。表明W1 模式能維持大蒜正常生長(zhǎng)發(fā)育需要的蒸發(fā)蒸騰量，同時(shí)顯著減少灌水及滲漏量。

表1 不同水肥處理下大蒜水平衡要素 mmTab.1 Water balance elements of different water-fertilizer treatments of garlic

同一灌溉模式不同施氮水平下，作物整個(gè)生育期內(nèi)灌水量、蒸發(fā)蒸騰量差異不顯著。試驗(yàn)區(qū)距洱海較近，地下水位較高，地下水對(duì)土壤主要根系層的水分補(bǔ)給較為充足，是作物需水的主要來(lái)源之一，因此不同施氮量下土壤水分狀況變化差異較小。本次試驗(yàn)全生育期地下水補(bǔ)給量達(dá)到375.25 mm，不同水肥處理下占整個(gè)生育期作物總蒸發(fā)蒸騰量的62.47%～64.58%。有研究認(rèn)為，在作物及其種植方式、氣候因素相同的條件下，灌水充分，則作物蒸發(fā)蒸騰量增加［18］。本次試驗(yàn)結(jié)果表明：與W0相比，W1平均蒸發(fā)蒸騰量減少了2.46%。差異主要是由于W0與W1相比，在灌溉之后，土壤較濕潤(rùn)，棵間蒸發(fā)強(qiáng)度增大，產(chǎn)生了更多的無(wú)效棵間蒸發(fā)。

2.2 不同水肥處理下大蒜氮磷流失規(guī)律

2.2.1 不同水肥處理下大蒜徑流流失規(guī)律

從表2 可知，同一施氮水平下不同灌溉處理氮磷徑流流失量無(wú)顯著差異。本次試驗(yàn)期內(nèi)僅收集到一次徑流，且由降雨產(chǎn)生，多次灌溉都沒(méi)有產(chǎn)生徑流，導(dǎo)致同一施氮水平不同灌溉模式下氮磷徑流流失量無(wú)顯著性差異。

表2 不同水肥處理下大蒜氮磷徑流流失量 kg/hm2Tab.2 Surface drainage loss of nitrogen and phosphorus under different water and fertilizer treatment

同一灌溉模式下，N0 處理總氮徑流流失量顯著高于N1 和N2 處理，與常規(guī)施肥（N0）相比，N1 和N2 處理總氮徑流流失量分別減少22.49%和44.11%。N0處理的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮徑流流失量均顯著高于N1 和N2 處理，N1 和N2 處理間差異顯著。與N0 相比，N1 和N2 處理硝態(tài)氮徑流流失量分別減少23.42%和46.87%，銨態(tài)氮徑流流失量分別減少32.04%和45.15%。有研究表明，肥料氮是氮素流失的物質(zhì)基礎(chǔ)，施肥量的高低是造成氮素流失量大小的重要因素。本次試驗(yàn)結(jié)果表明施氮量是影響氮素徑流流失量的主要因素之一，減少施氮肥能夠顯著減少?gòu)搅髦械牡睾?。同一灌溉模式各施氮處理間總磷徑流流失量無(wú)顯著性差異。這主要是由于各處理的施磷量相同，且磷肥施入土壤中易被吸附，各個(gè)小區(qū)徑流中磷素流失量的差異主要受前幾年耕作和施肥等因素的影響。

2.2.2 不同水肥處理下大蒜氮磷淋溶流失規(guī)律

灌溉或有較強(qiáng)降雨時(shí)產(chǎn)生淋溶，本次試驗(yàn)周期內(nèi)共收集到4 次淋溶水。由表3 可知，同一施氮水平不同灌溉模式下，氮磷淋溶流失量差異顯著，節(jié)水灌溉模式W1較傳統(tǒng)灌溉模式W0相比，總氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、總磷淋溶流失量分別平均減少53.45%、54.32%、63.97%、48.54%。本次試驗(yàn)結(jié)果表明，灌溉模式是影響氮磷淋溶流失量的重要因素，節(jié)水灌溉模式能有效減少洱海流域大蒜田氮磷的淋溶流失量，減小氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)。其中，氮素淋溶以NO3--N 為主要形態(tài)，占比為68.1%～74.02%，NH4+-N占比較小，僅為4.65%～7.12%。

表3 不同水肥處理下大蒜氮磷淋溶流失量 kg/hm2Tab.3 Nitrogen and phosphorus leaching loss under different water and fertilizer treatments

在同一灌溉模式下，大蒜田總氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮淋溶流失量隨著施氮肥量的增加而增加，總磷淋溶流失量隨施氮肥量變化差異不大。方差分析表明，施氮肥量對(duì)總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮淋溶流失量的影響達(dá)到極顯著水平，對(duì)總磷淋溶流失量無(wú)顯著影響。N0處理的氮素淋溶流失量均顯著高于N1和N2處理，N1和N2 處理間無(wú)顯著差異，說(shuō)明N1 處理能夠滿(mǎn)足大蒜穩(wěn)產(chǎn)所需要的養(yǎng)分需要，同時(shí)顯著減少氮素淋溶流失量。與N0相比，N1和N2 處理硝態(tài)氮淋溶流失量分別減少38.58%和45.93%，銨態(tài)氮淋溶流失量分別減少33.40%和39.24%。W0 灌溉模式下，減氮15%處理N1 下的總氮淋溶流失量較常規(guī)施氮處理N0 相比減少35.01%，減氮30% 處理N2 較常規(guī)施氮處理N0 減少42.51%；W1 灌溉模式下，減氮15%處理N1 下的總氮淋溶流失量較常規(guī)施氮處理N0相比減少37.43%，減氮30%處理N2較常規(guī)施氮處理減少43.47%。與W0相比，W1處理下兩種減氮處理均能夠進(jìn)一步提高減少氮素淋溶流失量的效果。試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)施肥具有較大的氮素淋溶流失風(fēng)險(xiǎn)，減氮施肥能夠有效地降低氮素淋溶流失量，合適的水肥模式能進(jìn)一步降低氮素淋溶流失風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.3 不同水肥處理下大蒜田氮磷總流失量及氮素平衡

不同水肥處理下大蒜田氮磷總流失量見(jiàn)表4。由表4 可知，相同施氮肥處理下，相比于W0，W1 處理總氮流失量平均減少51.15%，總磷流失量平均減少44.25%。表明相比W0，W1 可有效減少大蒜田的氮磷流失量。不同施氮水平下，總氮流失量表現(xiàn)出隨著施氮量的增加而增加的變化規(guī)律。N1、N2 處理總氮流失量較N0平均減少35.73%、42.89%，總磷流失量平均減少26.85%、27.06%，表明相比N0，N1、N2 處理可有效減少大蒜田的氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)。

表4 不同水肥處理下大蒜田氮磷總流失量Tab.4 Nitrogen and phosphorus loss under different water and fertilizer treatments

大蒜田氮磷流失以淋溶流失為主，通過(guò)淋溶流失的氮磷流失量占總流失量的82.74%～96.32%，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于通過(guò)徑流流失的氮磷流失量。

由圖1可知，化肥是大蒜田氮素輸入的主要來(lái)源之一，灌水輸入僅占大蒜田輸入總氮的0.01%。農(nóng)田氮素輸出的主要方式以作物吸收為主，本次試驗(yàn)中不同水肥處理下作物吸氮量達(dá)到140～260 kg/hm2，占總氮輸出的50.8%～70.9%；氮素淋溶流失量占總氮輸入的3.96%～12.91%，徑流流失量占比不到0.01%。不同水肥處理的平均氮素盈余量為58.87～141.09 kg/hm2，最低的是W1N1 處理。相較于其他處理，W1N1 處理極大程度上減輕了氮素淋溶和徑流流失的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 不同水肥處理下大蒜田氮素輸入和輸出量Fig.1 Nitrogen input and output in garlic cropland under different water and fertilizer treatments

2.3 不同水肥處理下大蒜產(chǎn)量及水肥利用效率

從表5可知，同一施氮水平不同灌溉模式下，大蒜的產(chǎn)量差異不大。與W0 相比，W1 大蒜產(chǎn)量稍有增加，平均增加0.48%。本次試驗(yàn)結(jié)果中改變灌溉模式不會(huì)顯著降低大蒜的產(chǎn)量。

表5 不同水肥處理下大蒜產(chǎn)量及水肥利用效率Tab.5 Garlic yield and water-fertilizer utilization efficiency under different water and fertilizer treatments

同一灌溉模式不同的施氮水平下，大蒜產(chǎn)量差異顯著，表現(xiàn)為N0＞N1＞N2的規(guī)律，N1、N2處理下的大蒜產(chǎn)量較N0處理分別減少4.31%、30.59%，說(shuō)明較高施氮水平下減少施氮量不會(huì)顯著影響大蒜產(chǎn)量，但減少到一定程度后氮肥無(wú)法滿(mǎn)足大蒜正常生長(zhǎng)，會(huì)使大蒜產(chǎn)量顯著降低。方差分析表明水肥交互作用對(duì)大蒜產(chǎn)量無(wú)顯著影響。

同一施氮水平下不同灌溉模式的作物水分利用效率表現(xiàn)出W0＜W1的趨勢(shì)。W1提高作物水分利用效率3.07%。同一灌溉模式下不同施氮水平的作物水分利用效率則表現(xiàn)為N0＞N1＞N2，體現(xiàn)出了“以肥調(diào)水”效應(yīng)。但N0 和N1 之間差異不顯著，N2 處理顯著低于N0 和N1 處理。顯著性分析表明灌溉模式和水肥交互作用對(duì)作物水分利用效率的影響不顯著，施肥量對(duì)作物水分利用效率的影響極顯著。作物水分利用效率最高的處理為W1N0，達(dá)到1.294 kg/m3，最低為W0N2，僅為0.902 kg/m3。

氮肥偏生產(chǎn)力最高的處理為W1N1，說(shuō)明合適的水肥處理可以提高氮肥利用率。顯著性分析表明灌溉模式和水肥交互作用對(duì)肥料偏生產(chǎn)力的影響都不顯著，施肥量對(duì)肥料偏生產(chǎn)力的影響顯著。

3 討 論

研究表明，灌溉和降雨是促使土壤產(chǎn)生淋溶和徑流的主要驅(qū)動(dòng)力，充分灌溉增加了氮素流失的風(fēng)險(xiǎn)［19，20］。洱海流域旱作物期間灌水次數(shù)較少，但灌水強(qiáng)度較大，傳統(tǒng)大水漫灌和溝灌會(huì)產(chǎn)生較多的滲漏水，很大一部分灌溉水由于滲漏損失無(wú)法被作物吸收利用，造成水資源的浪費(fèi)。同時(shí)，土壤中水分的運(yùn)動(dòng)會(huì)伴隨著養(yǎng)分的遷移，不合理的灌溉模式還會(huì)造成土壤養(yǎng)分的大量流失。本研究結(jié)果表明，與常規(guī)灌溉模式相比，節(jié)水灌溉模式下大蒜田灌溉水減少31.09%，滲漏量減少46.18%，節(jié)水效果顯著。由于大蒜生育期內(nèi)降雨量?jī)H有91.4 mm，且降雨強(qiáng)度較弱，因此該地區(qū)地表徑流產(chǎn)生幾率較低，氮磷淋溶流失是旱作物氮磷流失的主要途徑，這與秦雪超等［21］在華北平原小麥季、黃沈發(fā)［22］在上海郊區(qū)旱作農(nóng)田的研究結(jié)果相同，其指出淋溶流失是小麥季氮素流失的主要途徑。因此要加強(qiáng)旱作期間對(duì)氮素淋溶流失的監(jiān)測(cè)和研究。與常規(guī)灌溉相比，節(jié)水灌溉模式下總氮流失量平均減少51.15%，總磷平均流失量減少44.25%。

肥料氮是氮素流失的物質(zhì)基礎(chǔ)，施肥量的高低是造成氮素流失量大小的重要因素［23，24］。洱海流域大蒜田化肥投入量較大，在當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)水肥模式下氮素流失風(fēng)險(xiǎn)較大。已有不少研究表明，在洱海流域采用合理的化肥減量施用、有機(jī)肥替代化肥等措施既能保證作物穩(wěn)產(chǎn)，又能有效減少農(nóng)田氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)［25-28］。而在其他地區(qū)，駱曉聲等［29］研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)化肥和有機(jī)肥的減施，菜田的硝態(tài)氮淋溶流失量平均降低42.8%，總磷淋溶流失量平均降低38%；王立剛［30］等研究表明，在山東桓臺(tái)當(dāng)?shù)释度肓扛哂?00 kg/hm2時(shí)，作物產(chǎn)量將不再顯著增加，反而會(huì)使得氮素淋溶流失量顯著升高。本研究結(jié)果表明，在常規(guī)施氮肥處理下大蒜田的氮素流失量達(dá)到37.77 kg/hm2，而減少15%氮肥處理下大蒜產(chǎn)量?jī)H減少4.31%，氮素流失量減少了35.73%，在作物產(chǎn)量保持穩(wěn)產(chǎn)的前提下具有顯著的減排效果，表明合理的施肥管理措施是降低大蒜田氮素流失的主要途徑之一。

4 結(jié) 論

（1）灌溉模式是影響洱海流域大蒜田水量平衡的主要因素。與傳統(tǒng)灌溉模式相比，以土壤田間持水率的70%為灌水下限，田間持水率為灌水上限的灌溉模式平均節(jié)水31.09%。

（2）洱海流域大蒜田在常規(guī)施肥和傳統(tǒng)灌溉模式下通過(guò)徑流和淋溶流失的總氮量為37.77 kg/hm2，占施氮量的9.69%。減氮15%和30%可使氮素總流失量分別減少35.73%和42.89%。采用節(jié)水灌溉模式可使總氮流失量平均降低47.43%。

（3）與農(nóng)民常規(guī)施氮相比，減氮15%處理對(duì)大蒜產(chǎn)量影響較小，減氮30%會(huì)導(dǎo)致大蒜顯著減產(chǎn)。優(yōu)化水肥模式能夠有效提高作物水分利用效率和肥料偏生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)水肥的較高利用效率。

（4）綜合考慮節(jié)水、減排以及大蒜產(chǎn)量，洱海流域大蒜水肥最優(yōu)管理模式為，減少常規(guī)氮肥用量的15%，采用本文推薦的節(jié)水灌溉模式，與傳統(tǒng)水肥模式相比，最優(yōu)水肥模式下灌水量減少32.03%、產(chǎn)量減少2.63%、總氮流失量減少68.26%、總磷流失量減少43.13%，能夠顯著降低氮磷流失帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。