段小麗 范先鵬 張富林 甘小澤 王麗娜 吳茂前

摘要：在湖北省水稻主要種植區(qū)設(shè)置３個(gè)田間原位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用徑流池收集地表徑流的方法，研究水稻田地表徑流產(chǎn)生和氮磷養(yǎng)分流失的規(guī)律。結(jié)果表明，２０１０年，全省稻田平均產(chǎn)生地表徑流８次，產(chǎn)流量平均為３０４．５ ｍｍ，產(chǎn)流系數(shù)為３４．７％，徑流主要發(fā)生在４～８月降雨比較集中的時(shí)段；施肥后全省稻田年平均總氮的流失量為４．90～１０．６７ ｋｇ／ｈｍ２，總磷流失量為０．63～１．４４ ｋｇ／ｈｍ２；徑流水中總氮平均濃度為１．８３～３．８３ ｍｇ／Ｌ，總磷濃度為０．１６～０．４９ ｍｇ／Ｌ；可溶態(tài)氮是地表徑流氮素流失的主要形態(tài)，約占總氮的７０．２％～８６．７％，其中尤以硝態(tài)氮的流失量最大，占總氮的５１．８％～６９．５％，銨態(tài)氮流失量較小，約占總氮的７．４％～３４．９％；磷素的流失以顆粒態(tài)磷為主，占總磷的６０．４％～８７．７％；肥料氮、磷養(yǎng)分流失量平均分別為當(dāng)季施肥量的０．４６％和０．３７％。施肥和徑流量是影響地表徑流氮、磷流失的主要因素，施肥導(dǎo)致氮、磷養(yǎng)分流失量增加，徑流產(chǎn)生量大的時(shí)段，其氮、磷的流失量也增加。

關(guān)鍵詞：氮磷養(yǎng)分流失；地表徑流；稻田；養(yǎng)分形態(tài)；湖北省

中圖分類號(hào)：Ｘ８３２．０３文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）18－3953-05

Ｒｅｇｕｌａｒ Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｌｏｓｓｅｓ ｉｎ Ｒｉｃｅ Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ

ＤＵＡＮ Ｘｉａｏ－ｌｉ１，ＦＡＮ Ｘｉａｎ－ｐｅｎｇ１，ＺＨＡＮＧ Ｆｕ－ｌｉｎ１，ＧＡＮ Ｘｉａｏ－ｚｅ２，ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｎａ２，ＷＵ Ｍａｏ－ｑｉａｎ１

（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， Ｓｏｉｌｓ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ；

２． Ｈｕｂｅｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｗｕｈａｎ ４３００７０， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｌｏｔｓ ｉｎ ｓｉｔｕ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｉｃｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｉｎ ２０１０， ｔｈｅ ｒｕｎｏｆｆ ｗａｔｅｒ ｉｎ ｅａｃｈ ｐｌｏｔ was ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｅｓｔｅｄ， ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｒ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｕｎｏｆｆ ｅｖｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｆｉｅｌｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｒｕｎｏｆｆ ｅｖｅｎｔｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｒａｉｎｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ ｆｒｏｍ Ａｐｒｉｌ ｔｏ Ａｕｇｕｓｔ． Ｏｎ ａｖｅｒａｇｅ， ８ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｒｕｎｏｆｆ ｅｖｅｎｔｓ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ａ ｙｅａｒ， ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｒｕｎｏｆｆ ｗａｓ ３０４．５ ｍｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｕｎｏｆｆ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｓ ３４．７％； tｈｅ ａｎｎｕａｌ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏｓｓｅｓ ｆｒｏｍ ｒｉｃｅ ｆｉｅｌｄ ｗａｓ ４．90～１０．６７ ｋｇ／ｈｍ２， ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｓｅｓ ｗａｓ ０．63～１．４４ ｋｇ／ｈｍ２． Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏｓｓｅｓ ｗａｓ １．８３～３．８３ ｍｇ／Ｌ ａｎｄ ０．１６～０．４９ ｍｇ／Ｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ． Ｔｈｅ ｄｉｓｓｏｌｖｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ７０．２％～８６．７％ ｏｆ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏｓｓｅｓ， ｔｈａｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｗａｙ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏｓｓｅｓ， ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｈａｄ ａ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ５１．８％～６９．５％， ａｎｄ ｏｎｌｙ ７．４％～３４．９％ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｌｏｓｓｅｓ． Ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｗａｓ ｔｈｅ ｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔ ｌｏｓｉｎｇ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｏｒｍ， ｗｈｉｃｈ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ６０．４％～８７．７％ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｓｅｓ． Ｔｈｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｉｎｇ ｆｒｏｍ ｒｕｎｏｆｆ ｗａｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ０．４６％ ａｎｄ ０．３７％ ｏｆ ａ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｅａｓｏｎ． Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ａｎｄ ｒｕｎｏｆｆ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｗｅｒｅ the ｔｗｏ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｓｅｓ， ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｓｅｓ were ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ， ａｎｄ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｒｕｎｏｆｆ ａｍｏｕｎｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｌｏｓｓｅｓ； ｓｕｒｆａｃｅ ｒｕｎｏｆｆ； ｒｉｃｅ ｆｉｌｅｄ； ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｆｏｒｍ； Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ

湖北省是我國(guó)的第三大水稻生產(chǎn)大省，２０００年以來，全省水稻播種面積１８１萬(wàn)～２１６萬(wàn)ｈｍ２，占糧食作物播種面積的５０％以上［１］。全省水稻田主要分布在沿長(zhǎng)江、漢江的平原以及河谷地帶，水稻種植區(qū)降雨豐富，水網(wǎng)密集，是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地，農(nóng)業(yè)集約化程度高。近年來隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，化肥農(nóng)藥的大量使用，許多湖泊產(chǎn)生了富營(yíng)養(yǎng)化問題［２］，使這些區(qū)域成為長(zhǎng)江流域生態(tài)環(huán)境最脆弱、水環(huán)境質(zhì)量受到嚴(yán)重脅迫的地區(qū)。通過在全省水稻主要種植區(qū)設(shè)置田間原位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用徑流池收集地表徑流的方式，研究全省水稻田地表徑流產(chǎn)生特點(diǎn)及氮、磷養(yǎng)分流失的形態(tài)和規(guī)律，旨在為全省以及長(zhǎng)江中下游流域農(nóng)田面源污染的控制和綜合治理提供科學(xué)依據(jù)。

１材料與方法

１．１田間監(jiān)測(cè)試驗(yàn)地點(diǎn)概況

在湖北省主要水稻產(chǎn)區(qū)選擇了３個(gè)原位監(jiān)測(cè)點(diǎn)。１號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（Ｆ１），早稻、晚稻連作，位于漢江流域鄂中丘陵水稻產(chǎn)區(qū)，地點(diǎn)在湖北省荊門市京山縣曹武鎮(zhèn)龔灣村；２號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（Ｆ２），早稻、晚稻連作，位于鄂東南沿江平原水稻產(chǎn)區(qū)，地點(diǎn)在湖北省鄂州市梁子湖區(qū)太和鎮(zhèn)蓮花黃村；３號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（Ｆ３），一季中稻，位于江漢平原水稻產(chǎn)區(qū)，地點(diǎn)在湖北省潛江市高場(chǎng)管理區(qū)高場(chǎng)分場(chǎng)。３個(gè)區(qū)域均屬亞熱帶季風(fēng)氣候，降雨主要集中在春夏季（３～８月），且年際差異較大。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要?dú)夂驐l件和土壤（０－２０ ｃｍ）的基本農(nóng)化性狀見表１。

１．２田間監(jiān)測(cè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置兩個(gè)處理：對(duì)照（ＣＫ）和農(nóng)民習(xí)慣施肥（ＦＰ）。ＣＫ處理不施任何肥料，ＦＰ處理肥料的施用量、施用方法和施用時(shí)期完全遵照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生產(chǎn)習(xí)慣。ＦＰ處理各監(jiān)測(cè)點(diǎn)施肥量見表２，具體施肥情況為：Ｆ１點(diǎn)，早稻基施復(fù)合肥（Ｎ、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ 含量分別為２７％、１６％、９％，簡(jiǎn)稱２７－１６－９，下同）７５０ ｋｇ／ｈｍ２，追施尿素１５ ｋｇ／ｈｍ２和碳酸氫銨２２５ ｋｇ／ｈｍ２；晚稻基施復(fù)合肥（２２－９－１４）３００ ｋｇ／ｈｍ２，追施碳酸氫銨２２５ ｋｇ／ｈｍ２。Ｆ２點(diǎn)，早稻基施復(fù)合肥（１５－１５－１５）４５０ ｋｇ／ｈｍ２，追施尿素９０ ｋｇ／ｈｍ２；晚稻基施復(fù)合肥（１５－１５－１５）７５０ ｋｇ／ｈｍ２，追施尿素１５０ ｋｇ／ｈｍ２。Ｆ３點(diǎn)，中稻基施復(fù)合肥（１５－１５－１５）１ １１０ ｋｇ／ｈｍ２和氯化鉀（４５％ Ｋ２Ｏ）３３０ ｋｇ／ｈｍ２，追施尿素２２５ ｋｇ／ｈｍ２。３個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的基肥均在水稻移栽前一天撒施，施肥后耙平移栽，追肥則在返青分蘗期撒施。

每個(gè)試驗(yàn)區(qū)每處理３次重復(fù)，共計(jì)６個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積３０ ｍ２，每個(gè)小區(qū)建一個(gè)徑流池，用來收集小區(qū)徑流水。

各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)時(shí)段均為２０１０年１月１日至１２月３１日。

１．３樣品采集及測(cè)定

實(shí)測(cè)并記錄試驗(yàn)地歷次降雨量及每次降雨產(chǎn)生徑流后各小區(qū)徑流量，參照文獻(xiàn)［３］的方法采集徑流水樣，水樣如沒有在采樣當(dāng)天進(jìn)行測(cè)定，則冷藏（４ ℃）保存。

水樣總氮（ＴＮ）采用堿性過硫酸鉀氧化－紫外分光光度法測(cè)定，硝態(tài)氮（ＮＯ３－－Ｎ）用紫外分光光度法測(cè)定，銨態(tài)氮（ＮＨ４＋－Ｎ）用靛酚藍(lán)－紫外分光光度法測(cè)定；水樣總磷（ＴＰ）采用過硫酸鉀氧化－鉬藍(lán)比色法測(cè)定，可溶性磷（ＤＰ）則是將水樣經(jīng)０．４５ μｍ微孔濾膜過濾后采用過硫酸鉀氧化－鉬藍(lán)比色法測(cè)定；植物樣全氮、全磷采用Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２消煮－流動(dòng)注射分析儀測(cè)定。

１．４氮、磷養(yǎng)分流失量、流失系數(shù)和肥料利用率計(jì)算方法

地表徑流途徑流失的氮、磷量等于整個(gè)監(jiān)測(cè)周期中各次徑流水中氮、磷濃度與徑流水體積乘積之和。計(jì)算公式如下：

Ｐ＝■Ｃｉ×Ｖｉ

其中，Ｐ為氮、磷流失量；Ｃｉ為第ｉ次徑流水中氮、磷的濃度；Ｖｉ為第ｉ次徑流水的體積。

肥料養(yǎng)分流失系數(shù)用流失率表示，以氮素為例，計(jì)算公式如下：

肥料氮素流失率＝

■

×100%

以氮肥為例，肥料利用率的計(jì)算公式如下：

氮肥利用率＝

■×100%

１．５數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)及圖表采用ＳＰＳＳ １６．０和Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２００３ 處理。

２結(jié)果與分析

２．１施肥對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)水稻生產(chǎn)而言，施肥是提高水稻產(chǎn)量重要的措施。表３表明，施肥后水稻子粒產(chǎn)量提高９７３．８～４ １６１．２ ｋｇ／ｈｍ２，增產(chǎn)幅度為１９．４％～１５６．３％；秸稈干物質(zhì)增加了１ ０００．８～４ ０４３．２ ｋｇ／ｈｍ２，同時(shí)施肥也提高了水稻對(duì)Ｎ、Ｐ養(yǎng)分的吸收利用。３個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)磷肥當(dāng)季利用率平均為１９．７％，與相關(guān)報(bào)道一致［４］；氮肥當(dāng)季利用率平均為２３．８％，略低于全國(guó)平均水平［５］，這可能由于當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的氮肥施用量和運(yùn)籌方式不合理，施氮量偏高，施氮時(shí)間過于集中、追氮過早［６］，造成氮肥利用率低。眾多研究表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過剩的Ｎ、Ｐ是面源污染的主要來源。Ｎ沒有被當(dāng)季作物吸收利用的部分以地表徑流、地下淋溶以及氨揮發(fā)的形式流失或殘留在土壤中；Ｐ沒有利用的部分除以地表徑流、地下淋溶方式流失外，大部分殘留在土壤中。殘留在土壤中的Ｎ和Ｐ為后茬作物提供養(yǎng)分的同時(shí)，也增加了土壤地表徑流流失的風(fēng)險(xiǎn)。富含Ｎ、Ｐ的農(nóng)田排水導(dǎo)致了農(nóng)田周邊水體的富營(yíng)養(yǎng)化［７］。在太湖和淮河流域，農(nóng)田排水中的Ｎ、Ｐ已成為該地區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因［８］。

２．２湖北省稻田地表徑流發(fā)生規(guī)律

各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地表徑流都主要在４～８月產(chǎn)生。２０１０年監(jiān)測(cè)期間，Ｆ１點(diǎn)共產(chǎn)生了１１次徑流，７月份徑流量最高，為７８．４ ｍｍ，３月徑流量最小，為９．２ ｍｍ，其他幾個(gè)月徑流量相差不大，為３７．９～４４．４ ｍｍ；Ｆ２點(diǎn)共產(chǎn)生８次徑流，７月份３次徑流量共１４７．８ ｍｍ，其他幾個(gè)月的徑流量為４８．５～５１．６ ｍｍ；Ｆ３點(diǎn)共有６次徑流，７月份徑流量１０７．４ ｍｍ，其他幾個(gè)月徑流量為５１．６～５８．４ ｍｍ（圖１）。研究收集到的徑流都是由降雨產(chǎn)生，４～８月是江漢平原地區(qū)的雨季，因此也是徑流的主要形成時(shí)期。

３個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平均年徑流量為３０４．５ ｍｍ，產(chǎn)流系數(shù)為３４．７％（表４）。其中Ｆ１和Ｆ３的年徑流量和降雨量接近，產(chǎn)流系數(shù)也相差不大，分別為２５．４％和２２．７％。而Ｆ２的年降雨量最?。ǎ罚埃叮?ｍｍ），徑流產(chǎn)生量卻最多（３９６．７ ｍｍ），產(chǎn)流系數(shù)高達(dá)５６．２％。地表徑流的產(chǎn)生，受到降雨、灌溉、土壤性質(zhì)以及植被狀況等多種因素影響，當(dāng)降雨強(qiáng)度大于入滲強(qiáng)度時(shí)才會(huì)產(chǎn)生徑流［９］，因此研究中全年降雨量大的試點(diǎn)其徑流量和徑流系數(shù)并不一定大。

２．３湖北省稻田地表徑流Ｎ、Ｐ的濃度及形態(tài)

２．３．１湖北省稻田地表徑流中Ｎ、Ｐ的濃度分析田間監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，不施肥情況下湖北省稻田地表徑流中ＴＮ濃度為１．８３～３．２８ ｍｇ／Ｌ，平均濃度為２．８０ ｍｇ／Ｌ；ＴＰ濃度為０．１４～０．３２ ｍｇ／Ｌ，平均濃度為０．２８ ｍｇ／Ｌ。施肥后地表徑流中ＴＮ濃度為２．０９～３．８３ ｍｇ／Ｌ，平均濃度為２．８７ ｍｇ／Ｌ，ＴＰ濃度為０．１８～０．４９ ｍｇ／Ｌ，平均濃度為０．３０ ｍｇ／Ｌ。施肥分別使地表徑流中的ＴＮ和ＴＰ濃度增加了２．７％和８．１％（表５）。

將地表徑流ＴＮ、ＴＰ的濃度與ＧＢ３８３８－２００２《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》比較，濃度最低的Ｆ１點(diǎn)ＣＫ處理（１．８３ ｍｇ／Ｌ）也超過了Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（１．５ ｍｇ／Ｌ），Ｆ１點(diǎn)ＦＰ處理（２．０９ ｍｇ／Ｌ）則超過了Ｖ類水質(zhì)（２．０ ｍｇ／Ｌ），ＴＰ的狀況也有類似狀況。這些結(jié)果表明，即使不施任何肥料，只要有地表徑流發(fā)生，就會(huì)有較高的Ｎ、Ｐ流失，施肥使地表徑流中的ＴＮ和ＴＰ濃度均有所提高，加劇了稻田Ｎ、Ｐ養(yǎng)分的流失和對(duì)農(nóng)田水環(huán)境的威脅。

２．３．２湖北省稻田地表徑流中Ｎ的形態(tài)分析監(jiān)測(cè)結(jié)果（表６）表明，稻田地表徑流中可溶態(tài)氮（ＤＮ，即ＮＯ３－－Ｎ＋ＮＨ４＋－Ｎ）在ＴＮ流失量中所占比例為７０．２％～８６．７％，是地表徑流Ｎ素流失的主要形態(tài)，其中ＮＯ３－－Ｎ是ＤＮ的主要形態(tài)，占ＴＮ流失量的５１．８％～６９．５％，ＮＨ４＋－Ｎ的流失量較少，占ＴＮ的７．４％～３４．９％，與梁新強(qiáng)等［１０］在浙江嘉興地區(qū)的研究結(jié)果一致。

２．３．３湖北省稻田地表徑流中Ｐ的形態(tài)分析隨稻田地表徑流流失的Ｐ包括徑流水中的可溶態(tài)磷（ＤＰ）和侵蝕泥沙攜帶的顆粒態(tài)磷（ＰＰ）兩部分。江漢平原區(qū)水田的地表流失的ＴＰ中，ＤＰ較少，占ＴＰ的１２．３％～３９．６％（表６），說明流失的ＴＰ以ＰＰ為主。黃滿湘等［１１］通過室內(nèi)模擬降雨徑流試驗(yàn)的研究也表明，在徑流產(chǎn)生過程中的不同時(shí)段，ＰＰ占ＴＰ的比例都在９１％以上，是Ｐ素隨地表徑流遷移的主要方式。

２．４湖北省稻田地表徑流的Ｎ、Ｐ流失量及肥料養(yǎng)分流失系數(shù)

田間監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，不施肥情況下，湖北省稻田地表徑流ＴＮ年均流失量為４．２７～８．９４ ｋｇ／ｈｍ２，ＴＰ流失量為０．３９～０．９１ ｋｇ／ｈｍ２，施肥后其ＴＮ流失量為４．９０～１０．６７ ｋｇ／ｈｍ２，ＴＰ流失量為０．６３～１．４４ ｋｇ／ｈｍ２。不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)ＴＮ流失量和ＴＰ流失量都存在差異，但總的趨勢(shì)都是ＦＰ處理比ＣＫ處理的流失量大。施肥增加了地表徑流中的ＴＮ和ＴＰ流失量，其中ＴＮ流失量增幅為１４．８％～２２．１％，ＴＰ流失量增幅為３１．４％～６１．２％（表７）。

稻田ＦＰ處理的ＴＮ流失量中，８１．９％～８７．1％來自土壤本底的流失量（ＣＫ處理的ＴＮ流失量），只有１２．9％～１８．１％來自于當(dāng)季施用的Ｎ肥（ＦＰ處理ＴＮ流失量減去ＣＫ處理ＴＮ流失量）；ＦＰ處理的ＴＰ流失量中，土壤本底的流失量占６3．2％～７６．4％，只有２３．6％～３6．8％是由于當(dāng)季施用Ｐ肥引起（表７）。表明施肥不僅會(huì)直接增加農(nóng)田當(dāng)季的養(yǎng)分流失，而且長(zhǎng)期過量施肥還會(huì)引起Ｎ、Ｐ養(yǎng)分在土壤中的累積富集，增加土壤的Ｎ、Ｐ流失風(fēng)險(xiǎn)。黃宗楚等［１２］在對(duì)上海市代表性旱地蔬菜農(nóng)田系統(tǒng)的研究中表明，隨地表徑流流出農(nóng)田系統(tǒng)的Ｎ素中有３７．７％是當(dāng)季施用的Ｎ肥，Ｐ素中有２６．９％來自當(dāng)季施用的Ｐ肥，其中部分結(jié)果與此次研究結(jié)論一致。當(dāng)然，由于各地土壤、作物的性質(zhì)，施用化肥的種類和用量的差異，對(duì)養(yǎng)分的累積利用不同，研究結(jié)果或有差異。

表７還表明，種植雙季稻的２個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，無(wú)論是Ｎ、Ｐ流失量還是流失系數(shù)，均是第一季明顯高于第二季，結(jié)合圖１徑流量的分析可以發(fā)現(xiàn)，這２個(gè)點(diǎn)第一季產(chǎn)生的徑流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二季，說明徑流量大的時(shí)段，地表徑流的ＴＮ和ＴＰ流失量也大。

各監(jiān)測(cè)點(diǎn)單季作物的肥料Ｎ流失率為０．０４％～１．０６％，Ｐ肥流失率為０%～０．７２％。朱兆良［１３］在早期的研究中表明，我國(guó)農(nóng)田中化肥Ｎ的去向中，徑流損失約占５％。研究結(jié)果也表明，江漢平原水稻種植區(qū)域肥料Ｎ、Ｐ的流失率均小于當(dāng)季施肥量的１．１％，地表徑流并不是其肥料Ｎ、Ｐ流失的主要途徑。

３結(jié)論

１）湖北省稻田地表徑流發(fā)生次數(shù)６～１１次，地表徑流量２４６．８～３９６．７ ｍｍ，降雨產(chǎn)流系數(shù)為２２．７％～５６．２％，徑流多發(fā)生在４～８月，是區(qū)域內(nèi)降雨比較集中的時(shí)期，也是通過稻田水分管理與施肥技術(shù)的調(diào)控來減少地表徑流養(yǎng)分流失的關(guān)鍵時(shí)期。

２）稻田地表徑流中ＴＮ濃度為１．８３～３．８３ ｍｇ／Ｌ，ＴＰ濃度為０．１６～０．４９ ｍｇ／Ｌ。只要有地表徑流的產(chǎn)生，就會(huì)加劇農(nóng)田周邊水體的富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)水體生態(tài)環(huán)境形成威脅。

３）地表徑流Ｎ素流失的主要形態(tài)是ＤＮ，其中尤以ＮＯ３－－Ｎ的流失量最大，ＮＨ４＋－Ｎ流失量較?。唬兴氐牧魇t以ＰＰ為主。

４）施肥后地表徑流的ＴＮ全年流失量為４．90～１０．６７ ｋｇ／ｈｍ２，其中８１．９％～８７．1％來自土壤本底，１２．9％～１８．１％來自于當(dāng)季施用的Ｎ肥；ＴＰ流失量為０．63～１．４４ ｋｇ／ｈｍ２，土壤本底的流失量占６3．2％～７６．4％，只有２３．6％～３６．8％是由于當(dāng)季施用Ｐ肥引起。因此減少Ｎ、Ｐ養(yǎng)分在土壤中的殘留以及增加土壤的保肥性能才是控制地表徑流Ｎ、Ｐ流失的關(guān)鍵。

５）肥料Ｎ、Ｐ流失率均小于當(dāng)季施肥量的１．１％，地表徑流不是當(dāng)季肥料Ｎ、Ｐ損失的主要途徑。

６）施肥和徑流量是影響地表徑流Ｎ、Ｐ流失的主要因素，徑流產(chǎn)生量大的時(shí)段，其Ｎ、Ｐ的流失量也增加；施肥增加了地表徑流中Ｎ、Ｐ的濃度，從而增加Ｎ、Ｐ的流失。

致謝：湖北省京山縣農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)站鄢云享、湯京平，鄂州市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)站詹少奇、吳慶豐，潛江市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)站饒立平、何家海參加了各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)工作，在此致謝！

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（責(zé)任編輯鄭威）

收稿日期：２０１２－０３－２１

基金項(xiàng)目：國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（２０１００３０１４）；農(nóng)業(yè)部污染普查專項(xiàng)（ＷＸ－Ｚ－０７－１１）；ＩＰＮＩ中國(guó)項(xiàng)目（Ｈｕｂｅｉ－３８）

作者簡(jiǎn)介：段小麗（１９８３－），女，湖南株洲人，研究實(shí)習(xí)員，碩士，主要從事土壤肥料與植物營(yíng)養(yǎng)研究工作，（電話）０２７－８８４３０５７２（電子信箱）

ｄｕａｎｘｌ１２３＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ；通訊作者，范先鵬，副研究員，主要從事土壤肥料與農(nóng)田環(huán)境研究，（電話）１３０１８０５１６９３（電子信箱）

ｆａｎ１９６５＠１６３．ｃｏｍ。