华北平原农田关键带硝态氮存储与淋失量研究

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 29; no. 9; pp. 1546 - 1557
• Main Authors: 陈肖如, 李晓欣, 胡春胜, 雷玉平, 倪锐, 马林
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院大学中丹学院 北京 100049 2021; 中国科学院大学 北京 100049; 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室 石家庄 050022; 中国科学院大学 北京 100049%中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室 石家庄 050022%中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室 石家庄 050022
• Subjects: 华北平原; 农田关键带; 硝态氮存储量; 包气带-地下含水层系统; 硝态氮淋失量
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.210087

S19; 更多证据表明,储存在深层包气带中的硝态氮在全球氮循环中具有重要作用.本研究在华北平原农田不同包气带深度(2～50 m)分别采集土柱,分析不同深度土层的硝态氮含量和分布;从资料与文献收集到华北平原不同省区及其县域的42年(1978—2019年)氮肥投入与农田面积变化数据,计算不同区域(地下水埋深区域和县域)的农田包气带硝态氮存储量.首次利用区县氮肥投入与对应区域包气带硝态氮存储量的比值,即存储率(NR),研究氮肥投入对包气带硝态氮存储的影响程度.结果表明:1)在2～50 m的地下水埋深范围内,随着包气带深度的增加,华北平原农田(粮田与菜地)的单位面积硝态氮存储量也随之增加;2)在2 m、3 m、6 m、10 m、16 m、25 m、40 m和50 m深包气带,粮田硝态氮存储量分别占42年(1978—2019年)氮肥总投入量的14％、18％、26％、30％、33％、35％、38％和39％,菜地硝态氮存储量分别占42年(1978—2019年)氮肥总投入量的15％、20％、28％、32％、34％、36％、40％和41％;3)进入2 m以下地下水的粮田与菜地硝态氮淋失总量分别为675.65万t和199.56万t,分别占粮田与菜地42年(1978—2019年)氮肥总投入的13％和14％.本研究表明,华北平原农业区高氮肥投入导致大量的硝态氮淋失进入包气带-地下含水层系统,厚包气带对硝态氮截留和存储具有重要作用,在地下水埋深较浅区,高氮肥投入提高了地下水硝酸盐污染的风险.