华北平原潮土区粮田氮淋失阻控措施及效果分析

• 作者: 孟凡乔 张海霞 张薇 杨轩 王坤 王开永 肖广敏 胡正江 许秀春
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 潮土区 粮田 氮淋失 施氮肥 灌溉 肥料增效剂 种植制度 生态补偿
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 潮土区氮磷淋溶的阻控机制
• 页码范围: 141-153
• 页数: 13页
• 分类号: S19
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.200523

摘要

华北平原潮土区是我国重要的粮食主产区,改革开放40多年来该区农业经历了以高水肥投入为主要特征的集约化进程,相应的氮淋失导致的面源污染自20世纪90年代以来不断加剧.本研究针对华北平原潮土为主要类型的粮田,对过去40多年间主要研究文献进行全面分析,梳理氮肥和水分投入与氮淋失之间的定量关系,比较主要农田管理措施对氮淋失的阻控效果及其机理,以期为我国农业面源污染提供决策支持.研究发现,氮肥和灌溉是影响华北平原潮土区粮田氮淋失的主要因素,其中氮淋失与氮盈余量之间呈指数关系,比与施氮量的指数关系更显著.基于机器学习的随机森林回归模型能够考虑包括施肥、灌溉、土壤条件和气象等多因素对氮淋失的影响,未来在定量预测中有较好前景.同等氮肥投入条件下,由于氮供应与作物吸收契合度高,有机无机配施能显著降低氮淋失.以缓控释肥、尿酶和硝化抑制剂为代表的肥料增效剂可以降低约1/3的氮淋失,值得重点推广应用.秸秆还田可以实现包括提高土壤有机物和微生物氮库、增加无机氮缓冲容量等综合效益,有利于降低氮淋失风险(降低比例达10％),但免耕的阻控效应较低且呈现较大不确定性.调整种植制度、休耕、间作套种和种植填闲作物等措施会影响粮食产量,推广过程中应慎重.氮淋失的阻控效果更多受到社会、经济和政策等因素的影响,今后应采取包括生态补偿等手段发挥农民主动性,从政策和法律法规层面创造实施氮淋失阻控措施的社会环境.