牛紅玉，王克勤?，李太興，王萍，唐佐芯

(1.西南林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，650224，昆明;2.云南省玉溪市水利局，653100，云南玉溪)

撫仙湖流域坡耕地施肥對(duì)土壤水中氮磷質(zhì)量濃度的影響

牛紅玉1，王克勤1?，李太興2，王萍1，唐佐芯1

(1.西南林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系，650224，昆明;2.云南省玉溪市水利局，653100，云南玉溪)

在滇中地區(qū)撫仙湖尖山河小流域坡耕地布設(shè)9個(gè)不同施肥水平的微型小區(qū)，在微型小區(qū)及不同坡位的不同深度埋設(shè)多孔杯采樣器，采集土壤水樣，分析其中總氮和總磷的質(zhì)量濃度變化特征。結(jié)果表明:1)施肥量增大，土壤水中總氮、總磷平均質(zhì)量濃度增大，1.5和2.0倍施肥處理?xiàng)l件下，0～100 cm土層土壤水總磷質(zhì)量濃度分別是標(biāo)準(zhǔn)施肥量的1.26和1.63倍;2)同一施肥處理?xiàng)l件下，坡下部土壤水總氮、總磷質(zhì)量濃度基本高于坡中部，0～50 cm坡下部總氮平均質(zhì)量濃度約為坡中部的1.30倍，0～100 cm坡下部土壤水總磷平均質(zhì)量濃度約為坡中部的2.0倍;3)同一施肥處理?xiàng)l件下，隨著土層深度的加深，土壤水總氮質(zhì)量濃度逐漸減小，0～50、50～100、100 cm以下土壤水總氮平均質(zhì)量濃度分別為4.58、3.93和3.17 mg/L;土壤水總磷質(zhì)量濃度在50 cm以下呈波浪狀減小，在0～100 cm變化較大(0.010～0.021 mg/L)，在100 cm以下差異較小(0.010～0.014 mg/L);4)在坡耕地種植烤煙時(shí)應(yīng)將施氮量控制在270.0 kg/hm2以下，施磷量要控制在61.2 kg/hm2以下。

土壤水;總氮;總磷;坡耕地;撫仙湖

坡耕地土壤侵蝕和農(nóng)業(yè)徑流作為面源污染的一種重要形式，對(duì)水體富營養(yǎng)化的貢獻(xiàn)越來越大，甚至在有些地區(qū)已經(jīng)成為水體富營養(yǎng)化的主要來源［1］。20世紀(jì)80年代以來，隨著我國對(duì)土壤侵蝕問題認(rèn)識(shí)的不斷深入，坡耕地是江河湖泊泥沙和面源污染的主要來源已經(jīng)被人們所認(rèn)識(shí)。云南省坡度大于25°的陡坡土地占總土地面積的39.13%［2］，水土流失嚴(yán)重。撫仙湖地處滇中，是云南省蓄水量最大的湖泊，近年來受流域內(nèi)人類活動(dòng)的影響，水質(zhì)逐年下降。根據(jù)2007年中國水資源公報(bào)，撫仙湖的水質(zhì)已由原來的Ⅰ類下降為Ⅱ類，屬于貧營養(yǎng)型湖泊的典型代表。李正兆等［3］的研究發(fā)現(xiàn)，撫仙湖污染90%以上來自面源污染，而其中的大部分又是來自農(nóng)田的地表和地下徑流。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)坡耕地地表徑流的產(chǎn)流產(chǎn)沙及養(yǎng)分遷移規(guī)律已經(jīng)做了大量的研究［4-6］;但隨著肥料使用量的增加，使得土壤淋溶對(duì)地下水污染的潛在威脅越來越嚴(yán)重［7］，近年來，隨著國際對(duì)土壤水研究的不斷深入，土壤水的產(chǎn)生及其養(yǎng)分輸出對(duì)地下水及江河湖泊的影響越來越受到關(guān)注［8-9］。筆者側(cè)重研究施肥、坡位、土層深度對(duì)土壤水中N、P濃度的影響，結(jié)果有助于揭示坡耕地土壤水的垂直遷移規(guī)律，從而為科學(xué)利用坡耕地以及合理施肥提供參考依據(jù)，進(jìn)而有利于控制地下水污染，降低撫仙湖的水體污染，改善水體環(huán)境。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于玉溪市澄江縣西南部的尖山河小流域，是珠江上游南北盤江巖溶區(qū)域水土保持綜合治理試點(diǎn)工程中的一個(gè)典型小流域。尖山河為撫仙湖的一級(jí)支流，流域面積 18.83 km2，研究區(qū)面積35.42 km2。研究區(qū)地處澄江西南部，E102°47'21″～102°52'02″，N24°32'00″～ 24°37'38″，北接龍街鎮(zhèn)廣龍村委會(huì)，南接祿充管委會(huì)，東臨撫仙湖，西接晉寧縣。最高海拔在流域北部，為2 347.4 m，最低海拔在撫仙湖邊，為1 722 m，相對(duì)高差625.4 m。尖山河小流域?qū)俣瑹o嚴(yán)寒，夏無酷暑的北亞熱帶低緯度高原季風(fēng)氣候區(qū)，干濕季分明，多年平均降雨量1 050 mm，年平均蒸發(fā)量900 mm，干濕季分明，雨季為5月下旬—10月下旬，降雨量占全年總降雨量的75%，年平均徑流深30 mm。流域土壤主要是紅紫泥土和紅壤。流域內(nèi)森林覆蓋率為21.4%，主要喬木樹種有云南松(Pinus yunnanensisFranch.)、華山松(Pinus armandiiFranch.)等，灌木有杜鵑(Rhododendron simsiiPlandch.)、竹子(Bambuso-ideae)，野荔枝(Cornus kousavar.angustata)等，草本有紫莖澤蘭(Eupatorium adenophorum)、旱茅(Eremopogon delavayi)等。主要地類有云南松天然次生林、云南松+藍(lán)桉(Eucalyptus globules)人工林、灌草叢、坡地和梯田等。研究區(qū)經(jīng)濟(jì)作物以烤煙(Nicotiana tabacum)為主，占當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)收入的61.56%，多為坡地種植;因此，本研究選取尖山河小流域出口附近的大沖村具有代表性的烤煙坡耕地作為供試基地，試驗(yàn)地海拔1 773 m，坡度18.58°，坡向?yàn)槟媳毕?，旱坡地?/p>

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試土壤為紅壤，試驗(yàn)前采用蛇形調(diào)查法先對(duì)試驗(yàn)地土壤進(jìn)行基底調(diào)查，其基本理化性狀見表1。pH值采用電位法測定，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用重鉻酸鉀容量法測定，土壤含水量采用烘箱法測定，土壤中的全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)用NaOH熔融法測定，土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用NaHCO3浸提法測定。

表1 試驗(yàn)地表層土壤基本理化性質(zhì)Tab．1 Basic physical and chemical properties of surface soil at experiment field

在試驗(yàn)地選取坡度、坡向等相似的3個(gè)地塊布設(shè)1 m×1 m的微型小區(qū)9個(gè)，進(jìn)行施肥試驗(yàn)，每個(gè)地塊設(shè)置3個(gè)施肥處理水平，小區(qū)底部分別埋設(shè)32、47、77、107、137、167、200 cm 的陶瓷多孔杯采樣器。施肥處理水平分別為A、B、C，其中:C為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿?，施N量為135 kg/hm2，施P量為61.2 kg/hm2;B施肥量為C的1.5倍，A施肥量為C的2倍。

在同一坡地的坡中部均勻埋設(shè)32、47、77和107 cm等4種不同深度的陶瓷多孔杯采樣器;坡下部平行埋設(shè) 32、47、77、107、137、167 和 200 cm 等 7種不同深度陶瓷多孔杯采樣器。分別埋設(shè)3組重復(fù)，3個(gè)重復(fù)之間水平距離為2 m，坡中部和坡下部垂直距離為3.5 m。

2.2 樣品采集

2009年6月，施肥處理初期采集土壤水1次，6—10月中旬根據(jù)降雨情況，每半月左右用真空泵抽取土壤水1次，真空泵負(fù)壓為0.8 MPa。每次收集土壤水時(shí)，提前24 h對(duì)陶瓷多孔杯采樣器進(jìn)行抽氣。水樣取好后要盡快送回室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室，貯存在4℃冰箱中，試驗(yàn)分析要在24 h內(nèi)完成。分析指標(biāo)為總氮、總磷、硝態(tài)氮、氨氮。

2.3 分析方法

總氮(總氮)質(zhì)量濃度用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法測定，總磷(總磷)質(zhì)量濃度用過硫酸鉀氧化-鉬藍(lán)比色法測定，硝氮質(zhì)量濃度用酚二磺酸法測定，氨態(tài)氮質(zhì)量濃度用納什試劑比色法測定［10］。數(shù)據(jù)的分析處理使用 Microsoft Excel和SPSS16.0軟件。

3 結(jié)果與分析

3.1 施肥量對(duì)土壤水中氮、磷質(zhì)量濃度的影響

3.1.1 施肥量對(duì)總氮質(zhì)量濃度的影響 坡下部不同施肥處理?xiàng)l件下全年土壤水總氮質(zhì)量濃度隨土層深度變化情況見圖1(a)。施肥處理不同的3個(gè)小區(qū)平均總氮質(zhì)量濃度是A＞B＞C區(qū)，A區(qū)的質(zhì)量濃度變化范圍在3.66～5.11 mg/L之間，平均質(zhì)量濃度為4.07 mg/L，B區(qū)的質(zhì)量濃度變化范圍在2.66～4.32 mg/L之間，平均質(zhì)量濃度為3.33 mg/L，C區(qū)的質(zhì)量濃度變化范圍在2.40～3.74 mg/L之間，平均質(zhì)量濃度為2.86 mg/L?？芍?，各施肥處理總氮質(zhì)量濃度差異顯著(P=0.001)，施肥量增大，土壤水中總氮質(zhì)量濃度增大。從圖1(a)中還可以看出，0～50 cm，隨著施肥質(zhì)量濃度的增大，土壤水中總氮質(zhì)量濃度變化較穩(wěn)定，1.5倍施肥量時(shí)，土壤水總氮平均質(zhì)量濃度是標(biāo)準(zhǔn)施肥量的1.24倍，2倍施肥量時(shí)，土壤水總氮質(zhì)量濃度是標(biāo)準(zhǔn)施肥量的1.48倍。1.5倍施肥量時(shí)，50 cm以下土壤水總氮質(zhì)量濃度變化較大，其變化范圍為2.66～3.45 mg/L。施氮量為270 kg/hm2時(shí)，淺層(0～50 cm)土壤水中的總氮質(zhì)量濃度為5.11 mg/L，超出了水體總氮的標(biāo)準(zhǔn)。氨氮與施肥量之間的Kendall相關(guān)系數(shù)是-0.009，sig(2-tailed)值為 0.965，這表明土壤水中氨氮質(zhì)量濃度的變化與施肥量之間不存在相關(guān)性。

圖1 不同施肥處理?xiàng)l件下土壤水總氮、總磷質(zhì)量濃度垂直變化情況(2009年)Fig．1 Vertical variation of total nitrogen and total phosphorus concentrations in soil water with different fertilization treatments(2009)

3.1.2 施肥量對(duì)總磷質(zhì)量濃度的影響 由圖1(b)可以看出，坡下部施肥處理?xiàng)l件不同的A、B、C 3個(gè)小區(qū)土壤水總磷平均質(zhì)量濃度變化趨勢(shì)基本一致，隨著土層深度的增加，總磷質(zhì)量濃度呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)，總體上總磷質(zhì)量濃度是A＞B＞C，A、B、C 3區(qū)的平均質(zhì)量濃度分別為0.016、0.011和0.010 mg/L，各施肥處理?xiàng)l件下總磷質(zhì)量濃度之間無顯著差異(P=0.386)，說明施肥量的變化對(duì)土壤水總磷質(zhì)量濃度的影響不顯著。在0～107 cm，隨施肥量的增大，土壤水總磷質(zhì)量濃度變化穩(wěn)定，1.5倍施肥量時(shí)，總磷平均質(zhì)量濃度是標(biāo)準(zhǔn)施肥量時(shí)的1.26倍，2倍施肥量是標(biāo)準(zhǔn)施肥量時(shí)的1.63倍，137 cm以下，隨施肥量的增大，土壤水總磷質(zhì)量濃度相差不大。C區(qū)土壤水中總磷質(zhì)量濃度大約在107 cm往下基本保持穩(wěn)定，B、A 2區(qū)總磷質(zhì)量濃度從137 cm開始往下基本保持穩(wěn)定，說明施肥量不僅對(duì)0～100 cm土壤水中總磷質(zhì)量濃度影響顯著，還會(huì)對(duì)總磷質(zhì)量濃度的垂直變化范圍產(chǎn)生影響。施肥量大的小區(qū)，總磷質(zhì)量濃度的垂直變化范圍較大。這可能是由多個(gè)因素綜合影響造成的。首先，可能是因?yàn)?07～137 cm處的土壤對(duì)總磷的吸持固定容量較弱，其次可能與含水量差異和土壤水的垂直遷移有關(guān)。由于深層土壤的含水量施肥處理要高于不施肥處理的地塊［11］，高施肥量同時(shí)也會(huì)引起土壤養(yǎng)分入滲深度的增加［12］，從而使得施肥高的地塊總磷質(zhì)量濃度逐漸變小的深度也較大。施磷量超出61.2 kg/hm2后，淺層(0～50 cm)總磷質(zhì)量濃度超出了國際上關(guān)于水體中總磷質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)0.02 mg/L。

3.2 同一施肥處理不同坡位土壤水氮、磷質(zhì)量濃度的變化特征

3.2.1 總氮的變化特征 不同坡位土壤水中總氮

質(zhì)量濃度隨時(shí)間的變化情況見圖2(a)。可以看出:坡中部和坡下部總氮質(zhì)量濃度的變化趨勢(shì)基本一致，6月施肥初期，坡下部和坡中部土壤水中總氮質(zhì)量濃度分別為3.88和2.63 mg/L，差異較大，7月份以后，差異逐漸減小，這可能是因?yàn)槭┓食跗?，坡中部的肥料被降雨沖蝕隨地表徑流蓄積在坡下部，從而使得坡下部下滲的土壤水中含N質(zhì)量濃度增加，此后隨著不斷的降雨稀釋和植被的吸收利用，使得坡中和坡下總氮質(zhì)量濃度差異逐漸減小;8月5日坡中和坡下總氮質(zhì)量濃度上升到4.03和3.62 mg/L，其主要原因可能是烤煙進(jìn)入采摘期后人為干擾所造成的。坡中部和坡下部土壤水總氮質(zhì)量濃度在垂直方向差異顯著(P=0.025)，說明坡位對(duì)土壤水中總氮質(zhì)量濃度在垂直方向的遷移影響顯著。從圖2(b)中可以看出:在0～100 cm之間，坡下部土壤水中總氮的質(zhì)量濃度基本呈下降趨勢(shì)，而坡中部并沒有表現(xiàn)出這一趨勢(shì);在0～50 cm之間，坡中部和坡下部總氮質(zhì)量濃度差異較大，坡下部總氮平均質(zhì)量濃度約為坡中部的1.3倍，在50～100 cm之間，坡中和坡下的土壤水中的總氮質(zhì)量濃度基本一致，說明坡位主要對(duì)0～50 cm土壤水中的總氮質(zhì)量濃度影響較大，對(duì)50 cm以下土壤水中的總氮質(zhì)量濃度影響較小。

圖2 同一施肥處理不同坡位總氮質(zhì)量濃度變化特征Fig．2 Variation characteristics of total nitrogen concentration with same fertilization treatments at different slope positions

3.2.2 總磷的變化特征 從圖3(a)中可以看出:坡中部和坡下部的總磷質(zhì)量濃度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)基本一致，6月施肥初期，坡中和坡下的總磷質(zhì)量濃度都較高，6月23日，坡中和坡下的總磷質(zhì)量濃度分別達(dá)到0.014和0.024 mg/L，7—8月總磷質(zhì)量濃度逐漸降低，在7月17日達(dá)到最低，坡中部和坡下部分別達(dá)到0.006和0.007 mg/L，這主要是因?yàn)楹笃诓粩嗟慕涤晔沟猛寥浪械目偭踪|(zhì)量濃度得到稀釋，同時(shí)植被生長的吸收利用作用也降低了土壤水中總磷的質(zhì)量濃度;但在整個(gè)試驗(yàn)過程中，坡下總磷的質(zhì)量濃度基本一直高于坡中部，坡下、坡中部總磷平均質(zhì)量濃度分別為0.011和0.009 mg/L。這可能是因?yàn)橥寥鲤B(yǎng)分隨溶液沿著坡面向下遷移，在坡下部布設(shè)的水平溝在攔截作用下，使得土壤水中總磷的累積量增大。坡中部和坡下部土壤水總磷質(zhì)量濃度在垂直方向差異顯著(P=0.033)，說明坡位對(duì)土壤水中總磷在垂直方向的遷移影響顯著，0～100 cm坡下部土壤水總磷平均質(zhì)量濃度是坡中部的2倍，0～50 cm坡下部的總磷質(zhì)量濃度呈增長趨勢(shì)，50 cm以下呈現(xiàn)緩慢降低趨勢(shì)，總體則呈降低趨勢(shì)，這與前期的研究結(jié)果一致［13］。坡中部在0～100 cm呈降低趨勢(shì)，證明了土壤水中總磷質(zhì)量濃度在垂直方向的遷移移動(dòng)，造成這種現(xiàn)象的主要原因可能是受坡度的影響，大部分降雨都以地表徑流的形式流向坡下，坡中部土壤水中總磷滲漏量和累積量都比較小。

圖3 同一施肥處理不同坡位總磷質(zhì)量濃度變化特征Fig．3 Variation characteristics of total phosphorus concentration with same fertilization treatments at different slope positions

3.3 同一施肥處理不同深度土壤水氮、磷質(zhì)量濃度的變化特征

3.3.1 總氮的變化特征 不同深度土壤水N、P質(zhì)量濃度的變化情況見表2?？梢钥闯?總氮質(zhì)量濃度在0～50 cm較大，平均質(zhì)量濃度為4.58 mg/L，隨著土層的加深，總氮質(zhì)量濃度有降低的趨勢(shì)，主要是因?yàn)榭緹熤鞲上略? m以上，但70% ～80%集中在16～50 cm內(nèi)［14］，根部的吸收利用使得土壤水中總氮質(zhì)量濃度逐漸降低(表層土壤較肥沃，本身含氮量高應(yīng)該是主要原因)。不同深度總氮質(zhì)量濃度之間未達(dá)到顯著差異(P＞0.05)，這說明土層深度的變化對(duì)土壤水中總氮的質(zhì)量濃度影響不明顯。50～100 cm土層總氮質(zhì)量濃度有所降低，其平均質(zhì)量濃度為3.93 mg/L，隨著土層深度的加深，總氮質(zhì)量濃度變化出現(xiàn)穩(wěn)定降低的趨勢(shì)。100 cm以下與上述2個(gè)層次相比總氮質(zhì)量濃度比較小，其平均值為3.17 mg/L，總氮質(zhì)量濃度隨土層深度變化較小。硝態(tài)氮和氨氮的質(zhì)量濃度都比較小，硝態(tài)氮的質(zhì)量濃度隨土層深度加深，在0～50 cm呈降低趨勢(shì)，這與總氮的變化趨勢(shì)一致，主要是因?yàn)橥寥浪械牧苁е饕且韵鯌B(tài)氮的形式為主［3］。各層次土壤水中硝態(tài)氮的質(zhì)量濃度在0.02～0.39 mg/L之間，200 cm處的質(zhì)量濃度平均值為0.11 mg/L，低于國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)［15］;但累積在土壤中的硝態(tài)氮如果不能被植物利用和吸收，遇到灌水和降雨將會(huì)通過重力流和擴(kuò)散作用向深處逐漸遷移，最終會(huì)對(duì)地下水造成威脅，因而要控制土壤水中硝態(tài)氮質(zhì)量濃度［12］。

表2 同一施肥處理不同土層深度土壤水中N、P平均質(zhì)量濃度Tab．2 N and P concentrations of soil water with same fertilization treatments at different soil depth

3.3.2 總磷的變化特征 總磷質(zhì)量濃度隨土層深度的變化情況見表2。可以看出:總磷質(zhì)量濃度在0～50 cm隨深度加深有增加的趨勢(shì)，證明總磷質(zhì)量濃度表層遷移比深層大，這可能與土壤的物理性狀和表層土壤中的含磷量有關(guān)［13］。不同土層深度土壤水總磷質(zhì)量濃度差異性顯著(P＜0.05)，說明土層深度對(duì)總磷質(zhì)量濃度影響顯著。在50 cm以下，總磷質(zhì)量濃度呈波浪狀減小。土壤水中總磷質(zhì)量濃度在0～100 cm之間變化較大，范圍在0.010～0.021 mg/L之間;100 cm以下質(zhì)量濃度差異較小，變化范圍在0.010～0.014 mg/L之間，比較穩(wěn)定。表層土壤水中的最高總磷質(zhì)量濃度為0.021 mg/L，略微超出了國際標(biāo)準(zhǔn)0.02 mg/L［16］，經(jīng)過長時(shí)間的累積可能會(huì)對(duì)地下水造成一定的污染，從而影響周邊的撫仙湖。

4 結(jié)論與討論

1)施肥量對(duì)土壤水中總氮的平均質(zhì)量濃度影響顯著，施肥量增大，土壤水中總氮平均質(zhì)量濃度增大，C、B、A 3個(gè)小區(qū)土壤水總氮平均質(zhì)量濃度分別為2.86、3.33和4.07 mg/L。隨著施肥量的增大，0～100 cm土壤水總磷平均質(zhì)量濃度逐漸增大，1.5倍施肥量是標(biāo)準(zhǔn)施肥量的1.26倍，2倍施肥量是標(biāo)準(zhǔn)施肥量的1.63倍。

2)同一施肥處理?xiàng)l件下，坡下部土壤水總氮質(zhì)量濃度基本一直高于坡中部，尤其是0～50 cm，坡下部總氮平均質(zhì)量濃度約為坡中部的1.30倍。坡下部土壤水總磷平均質(zhì)量濃度略高于坡中部，其質(zhì)量濃度分別是0.011和0.009 mg/L，0～100 cm，坡下部土壤水總磷平均質(zhì)量濃度約為坡中部的2倍。

3)同一施肥處理?xiàng)l件下，隨著土層深度的加深，土壤水總氮質(zhì)量濃度逐漸減小，0～50、50～100和100 cm以下土壤水總氮平均質(zhì)量濃度為4.58、3.93和3.17 mg/L;隨土層深度加深，50 cm以下土壤水總磷質(zhì)量濃度呈波浪狀減小，0～100 cm變化較大，范圍在0.010～0.021 mg/L之間;100 cm以下質(zhì)量濃度差異較小，變化范圍在0.010～0.014 mg/L之間。

與前人的研究結(jié)果相似之處:1)不同施肥處理，表層(50 cm)土壤水中總氮和硝態(tài)氮的質(zhì)量濃度較高且呈降低態(tài)，50～100 cm相對(duì)波動(dòng)較?。?1］;2)不同坡位土壤水中總磷質(zhì)量濃度在土壤深層(200 cm)呈現(xiàn)波浪狀遞減趨勢(shì)，而總氮質(zhì)量濃度則在坡下部0～110 cm呈遞減規(guī)律［13］。3)不同土層深度土壤水中的N、P質(zhì)量濃度有從表層向下層遞減的趨勢(shì)，這也證明N、P養(yǎng)分在垂直方向上有遷移［17］。

根據(jù)以上研究結(jié)果，施氮量為270 kg/hm2時(shí)，32 cm土層土壤水中的總氮質(zhì)量濃度為5.11 mg/L，超出了水體總氮質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)，施磷量超出61.2 kg/hm2后，淺層(0～50 cm)總磷質(zhì)量濃度超出了水體發(fā)生富營養(yǎng)化的閾值0.02 mg/L。為了避免由于土壤水中N、P質(zhì)量濃度過大而對(duì)地下水造成污染，在坡耕地種植烤煙時(shí)應(yīng)將施氮量控制在270 kg/hm2以下，施磷量控制在61.2 kg/hm2以下。同時(shí)，在利用坡耕地時(shí)針對(duì)不同的坡位施肥量應(yīng)有所區(qū)別，基本原則為坡下部的施肥量小于坡中部，具體的施肥差量還有待于深入研究。

［1］Ebbert J C，Kim M H.Soil processes and chemical transport［J］.Journal of Environment Quality，1998，27:372-380

［2］趙成功，李新玉.我國西部國土資源及其開發(fā)對(duì)策［J］. 地理學(xué)與國土研究，2008，16(1):17-21

［3］李正兆，高海鷹，張奇，等.撫仙湖流域典型農(nóng)田區(qū)地下水硝態(tài)氮污染及其影響因素［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27(1):286-290

［4］霍軍力，王永成，董斌，等.東北黑土區(qū)坡耕地地表徑流的影響因素分析［J］.黑龍江水利科技，2008，36(5):93-94

［5］趙輝，郭索彥，解明曙，等.南方花崗巖紅壤區(qū)不同土地利用類型坡地產(chǎn)流與侵蝕產(chǎn)沙研究［J］.水土保持通報(bào)，2008，28(2):6-10

［6］汪濤，朱波，羅專溪，等.紫色土坡耕地徑流特征試驗(yàn)研究［J］. 水土保持學(xué)報(bào)，2008，22(6):30-34

［7］單艷紅，楊林章，王建國.土壤磷素流失的途徑、環(huán)境影響及對(duì)策［J］.土壤，2004，36(6):602-608

［8］Jia H Y，Lei A L，Lei J S.Effects of hydrological processes on nitrogen loss in purple soil［J］.Agricultural Water Management，2007，89:89-97

［9］丁文峰，張平倉.2009紫色土坡面壤中流養(yǎng)分輸出特征［J］. 水土保持學(xué)報(bào)，2006，26(2):14-19

［10］中國環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)匯編水質(zhì)分析方法［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011:188-192

［11］杜紅霞，吳普特，馮浩，等.氮施用量對(duì)夏玉米土壤水氮?jiǎng)討B(tài)及水肥利用效率的影響［J］.中國水土保持科學(xué)，2009，7(4):82-87

［12］王西娜，王朝輝，李生秀，等.施氮量對(duì)夏季玉米產(chǎn)量及土壤水氮?jiǎng)討B(tài)的影響［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27(1):197-204

［13］褚利平，王克勤，宋澤芬，等.烤煙坡耕地壤中流氮、磷濃度的動(dòng)態(tài)特征［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29(7):1346-1354

［14］高家合，周清明，晉艷，等.烤煙根系研究進(jìn)展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23(7):160-162

［15］劉曉晨，孫占祥.地下水硝態(tài)氮污染現(xiàn)狀及研究進(jìn)展［J］.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008(5):41-45

［16］Sharpley A N，Meyer M.Minimizing agricultural nonpoint-source overview［J］.J Environ Qual，1994，23:1-3

［17］孫瑞娟，王德建，林靜慧，等.有機(jī)肥施用對(duì)水田土壤溶液氮磷動(dòng)態(tài)變化及環(huán)境的潛在影響［J］.土壤，2009，41(6):907-911

Effects of fertilizer application on N and P concentrations of soil water in slope land in Fuxian Lake Watersheds

Niu Hongyu1，Wang Keqin1，Li Taixing2，Wang Ping1，Tang Zuoxin1
(1.The Faculty of Environment Science and Engineering，Southwest Forestry University，650224，Kunming;2.Yuxi Municipal Hydrological Bureau，653100，Yuxi，Yunnan:China)

To study the effects of fertilization and slope position on the variation of total nitrogen and total phosphorus concentrations，a field experiment was conducted in Fuxian Lake Watersheds in central Yunnan Province，Nine micro plots were arranged.Soil solution samplers of different depth were installed at different slope positions in the plots.Variation characteristics of total nitrogen and total phosphorus concentrations were studied.Results showed that:1)With fertilizer amount increasing，average concentrations of total nitrogen and total phosphorus in soil water increased.At 1.5 times and 2 times of constant fertilization treatments，total phosphorus concentration of soil water at 0-100 cm depth were 1.26 times and 1.63 times of constant fertilization.2)Under the same fertilization treatment，total nitrogen and total phosphorus concentrations of soil water at bottom were larger than those at middle slope.Total nitrogen concentration of soil water at 0-50 cm depth at slope bottom was 1.30 times of that at middle slope.Total phosphorus concentration of 0-100 cm soil water at slope bottom was 2 times of that at middle slope.3)Under the same fertilization treatment，total nitrogen concentration of soil water had a decline trend with depth deepening.Average total nitrogen concentration of soil water at 0-50，50-100 cm，beneath 100 cm were respectively 4.58，3.93，3.17 mg/L.Total phosphorus concentration of soil water had a wavy decline trend over depth.Variation range of total phosphorus concentration was larger(0.010-0.021 mg/L)at 0-100 cm，smaller beneath 100 cm(0.010-0.014 mg/L).4)Total nitrogen concentration should be controlled in 270.0 kg/hm2，and total phosphorus concentration should be controlled in 61.2 kg/hm2.

soil water;total phosphorous;total nitrogen;slope land;Fuxian Lake

2011-03-07

2011-07-08

項(xiàng)目名稱:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“微區(qū)域集水系統(tǒng)控制云南山區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染機(jī)理研究”(30660037);西南林業(yè)大學(xué)水土保持與荒漠化防治重點(diǎn)學(xué)科資助

牛紅玉(1982—)，女，碩士研究生。主要研究方向:面源污染物質(zhì)輸出機(jī)理及水土保持。E-mail:nhy82@163 com

?責(zé)任作者簡介:王克勤 (1964—)，男，教授，博士。主要研究方向:山區(qū)小流域環(huán)境綜合治理理論與技術(shù)。E-mail:wangkeqin7389@sina.com

(責(zé)任編輯:宋如華)