莫小玉 石 磊 王雨沁
(上海市浦東新區(qū)農業(yè)技術推廣中心土環(huán)科,上海 浦東新區(qū)201201)
為減少菜田化肥流失,保護生態(tài)環(huán)境,2018—2019年上海市浦東新區(qū)農業(yè)技術推廣中心農技人員在大洪園藝場設置了露地菜田的農業(yè)面源污染監(jiān)測點,并通過徑流池收集地表徑流開展了相關試驗,以探明露地菜田在不同施肥條件下地表徑流氮、磷養(yǎng)分流失的規(guī)律。
供試肥料為46%尿素、商品有機肥、N∶P2O5∶K2O=26∶6∶10復合肥、N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15復合肥。
試驗設在大洪園藝場,試驗地屬南方濕潤平原區(qū),土壤類型為重壤黃泥。試驗設3個處理,分別為常規(guī)施肥(ck)、常規(guī)減量施肥、綜合優(yōu)化施肥。每個處理先后種植青菜、甘藍、花菜3茬蔬菜:青菜于2018年12月18日播種,2019年4月12日采收;甘藍于5月3日播種,7月8日采收;花菜于8月31日播種,11月23日采收。每處理3次重復,小區(qū)面積15 m2。(1)常規(guī)施肥(ck):青菜每小區(qū)施復合肥(26-6-10)800 g作基肥,結球期追施46%尿素400 g;甘藍每小區(qū)施復合肥(15-15-15)800 g作基肥,結球期追施46%尿素630 g;花菜每小區(qū)施復合肥(26-6-10)1 350 g作基肥,結球期追施46%尿素630 g。折純氮用量61 kg/667 m2、五氧化二磷用量13 kg/667 m2、氧化鉀用量16 kg/667 m2。(2)常規(guī)減量施肥(氮、磷減量約20%):青菜每小區(qū)施復合肥(26-6-10)600 g作基肥,結球期追施46%尿素300 g;甘藍每小區(qū)施復合肥(15-15-15)600 g作基肥,結球期追施46%尿素460 g;花菜每小區(qū)施復合肥(26-6-10)1 000 g作基肥,結球期追施46%尿素460 g。折純氮用量46 kg/667 m2、五氧化二磷用量10 kg/667 m2、氧化鉀用量12 kg/667 m2。(3)綜合優(yōu)化施肥(有機肥、無機肥配合施用,氮、磷減量部分用有機肥代替):青菜每小區(qū)施復合肥(26-6-10)600 g、有機肥10 kg作基肥,結球期追施46%尿素300 g;甘藍每小區(qū)施復合肥(15-15-15)600 g、有機肥10 kg作基肥,結球期追施46%尿素460 g;花菜每小區(qū)施復合肥(26-6-10)1 000 g、有機肥10 kg作基肥,結球期追施46%尿素460 g。折純氮用量46 kg/667 m2、五氧化二磷用量10 kg/667 m2、氧化鉀用量12 kg/667 m2。
在試驗田鋪設管道、修建徑流池,收集監(jiān)測期間的地表徑流水并記錄水量,檢測徑流水中的氮、磷濃度。地表徑流水中氮、磷流失量為整個監(jiān)測周期中各次徑流水中氮、磷濃度與徑流水體積乘積之和。通過比較不同施肥處理的徑流水氮、磷流失量差異,探明不同施肥模式對徑流水氮、磷流失的影響??偟⒖扇苄钥偟獪y定參照HJ 636-2012堿性過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法,總磷、可溶性總磷測定參照GB 11893-89過硫酸鉀氧化-鉬藍比色法,銨態(tài)氮測定參照GB 17378.4靛酚藍比色法,硝態(tài)氮測定參照GB/T 7480-1987紫外分光光度法。
不同施肥處理對蔬菜產(chǎn)量的影響見圖1。
圖1 各處理的蔬菜產(chǎn)量
由圖1可知,常規(guī)減量施肥處理的各茬蔬菜產(chǎn)量均低于常規(guī)施肥(ck)處理,青菜、甘藍和花菜分別較常規(guī)施肥(ck)處理減產(chǎn)0.54%、3.26%、5.03%,且花菜的減產(chǎn)幅度大于青菜和甘藍,說明化肥持續(xù)減量施用會造成蔬菜減產(chǎn),花菜的減產(chǎn)效果更明顯;綜合優(yōu)化施肥處理的各茬蔬菜產(chǎn)量均高于常規(guī)施肥(ck)處理,青菜、甘藍和花菜分別較常規(guī)施肥(ck)處理增產(chǎn)0.87%、0.17%、3.59%,且花菜的增產(chǎn)幅度大于青菜和甘藍,說明適當減少化肥用量但增施有機肥可提高蔬菜產(chǎn)量,花菜的增產(chǎn)效果更明顯。
不同施肥處理徑流水中氮肥流失強度見圖2。
圖2 各處理徑流水中氮肥的流失量
由圖2可知,各處理徑流水中可溶性總氮是氮流失的主要形態(tài),其流失量占總氮流失量的85%;常規(guī)減量施肥處理徑流水中總氮、可溶性總氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的流失強度最小,說明減量施肥能降低徑流水中氮肥的流失量;綜合優(yōu)化施肥處理徑流水中總氮、可溶性總氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的流失強度小于常規(guī)施肥(ck)處理,說明有機肥結合化肥施用亦能減少徑流水中氮肥的流失。
不同施肥處理徑流水中磷肥的流失量見表1。
表1 各處理徑流水中磷的流失量
由表1可知,各處理可溶性總磷的流失量僅占總磷流失量的15%~18%,可溶性總磷不是總磷流失的主要形態(tài);綜合優(yōu)化施肥處理徑流水中總磷和可溶性總磷的流失量較小,常規(guī)施肥(ck)處理的總磷和可溶性總磷的流失量較大,說明綜合優(yōu)化施肥可在一定程度上減少徑流水中磷肥的流失量。
不同施肥處理徑流水中氮、磷流失系數(shù)見表2。
由表2可知,常規(guī)施肥(ck)處理的氮、磷流失系數(shù)分別較常規(guī)減量施肥處理低20.4%、19.4%,這可能與常規(guī)施肥(ck)處理的氮、磷施用量較常規(guī)減量施肥處理高20%有關,施肥基數(shù)大導致氮、磷流失系數(shù)變??;常規(guī)減量施肥處理和綜合優(yōu)化施肥處理的氮、磷流失系數(shù)相差不大,說明增施有機肥對氮、磷肥的流失率影響較小,該結果與表1結果一致。
表2 各處理徑流水中氮、磷流失系數(shù)
綜合優(yōu)化施肥處理徑流水量和總氮、總磷流失強度的相關性見圖3。
圖3 綜合優(yōu)化施肥處理徑流水量和總氮、總磷流失強度的相關性
由圖3可知,綜合優(yōu)化施肥處理總氮、總磷的流失強度與徑流水量呈線性正相關,相關系數(shù)R2分別為0.8584、0.8432,氮、磷肥的流失強度與徑流量的相關性較大,說明徑流水量越大,氮、磷肥的流失越嚴重。
適當減少化肥用量并增施有機肥可提高蔬菜產(chǎn)量,且隨種植茬數(shù)的增加對產(chǎn)量影響越大;施用有機肥在一定程度上能減少徑流水中氮、磷肥流失量,但對氮、磷肥流失率影響較??;可溶性總氮流失量占總氮流失量的85%,是徑流水中氮流失的主要形態(tài);可溶性總磷流失量占總磷流失量的15%~18%,不是徑流水中磷流失的主要形態(tài);優(yōu)化施肥處理氮、磷肥流失量和徑流量呈線性正相關,說明徑流水量越高,氮、磷流失越嚴重。建議蔬菜生產(chǎn)中用有機肥替代部分化肥,既能減少徑流水中氮、磷流失量,又能提高蔬菜產(chǎn)量。