[发明专利]一种施肥条件下稻田土壤氮磷淋失的监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业面源污染技术领域，更具体涉及一种施肥条件下稻田土壤氮磷淋失的监测方法，它适合于对各种类型稻田土壤氮磷淋失的实时监测。

背景技术

随着农业生产对肥料的依赖不当增加，长期施肥和过量施肥造成土壤氮磷流失导致的农业面源污染日益严重，造成水体富营养化等生态环境遭到破坏。农田土壤中氮磷流失包括2个途径，地表径流和地下淋失，农田氮磷随地表径流流失量易于取样监测，而由地下淋失造成的氮磷流失量实时取样监测较为繁琐，特别是由于稻田的犁底层特征以及水稻生长期淹水状态等均与旱地有显著差异，因此进行稻田土壤地下氮磷淋失的实时监测更加困难。早在1995年英国洛桑试验站Heckrath等人在小麦连作试验地于地下65厘米处埋入管子，通过定期取地下排水管中水测定其磷含量，分析不同施肥条件下磷的淋失状况。但该方法测定的问题是工程量较大，施工难度大，费用较高。国内通常采用土壤溶液抽滤器采集耕地土壤地下水样进行氮磷含量分析，即将陶土头埋入地下一定的深度，陶土头一端连接塑料引水管并延伸到地面上，采用抽负压方式通过塑料引水管抽出地下水测定其氮磷含量。许晓辉等2013年采用土壤溶液抽滤器方法测定了不施肥与施肥稻田土壤深度15、30、60和90厘米处水溶液中氮磷淋失的变化。陆敏等2006年采用该方法研究了不施肥和施肥处理下稻田土壤深度为20、40、60和120厘米处水溶液中氮素淋失状况。该方法存在的问题是，由于陶土管容易被土壤胶体阻塞以及塑料管与沙土管连接处易脱落，导致抽不出地下水；另外由于采用抽负压的方式采集地下水，得到的水样可能不完全是自由水，从而影响测定结果的可靠性；同时该方法中采用陶土管价格高，此外，还需要抽负压的抽气泵价格也较贵。另外，也有一些研究者采用塑料管（PVC管）制作渗漏装置来采集稻田地下水研究其氮磷淋失状况，如王吉苹等2007年采用直径11厘米的塑料管埋设后采集1.5米—2.5米深处稻田和旱地土壤地下水，研究耕地土壤硝态氮的淋失状况。袁嫚嫚等2011年采用底端封死的在底部侧壁上打有5毫米小孔的直径为3厘米的塑料管采集稻田15厘米深处水样，分析其氮淋失状况。王永生等2011年将底部密封的80—170厘米的塑料管打入稻田小区土壤中，在塑料管底部以上20厘米处打孔，收集稻田渗漏液再用负压计抽取后分析其硝态氮淋失状况。但是这些方法存在的问题，一是都需要采用抽取泵或者负压计抽取地下水样，不仅设备成本高，而且操作繁琐，抽取渗滤液时极易造成阻塞，抽取泵和负压计取样系统不便于清洗；二是埋入塑料取样管时易造成取样管周围土壤结构被破坏，影响正常渗漏液实际渗漏状况；另外，有些将取样管底部密封后置于稻田土壤中收集渗滤液时，极易使渗滤液变质发臭，影响溶液中氮磷的测定结果；还存在取样管上端不盖易造成雨水进入取样管，同样影响渗滤液中氮磷浓度的测定。本发明建立了一种施肥条件下稻田土壤氮磷淋失的监测方法，能够准确地对不同施肥条件下各种类型稻田土壤氮磷淋失状况进行实时监测，对于控制农业氮磷面源污染具有重要的作用。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种施肥条件下稻田土壤氮磷淋失的监测方法，该方法准确性高，可操作性强，实用性强，适合对各种类型稻田土壤氮磷淋失的实时测定。用于指导各种类型稻田合理施用氮肥和磷肥，即可到达水稻高产，又可防止由于稻田氮磷淋失造成的环境污染问题。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

一种施肥条件下稻田土壤氮磷淋失的监测方法，是针对中国稻田土壤及水分和耕作管理方式的特征，选择某种需要监测的施肥条件下主要类型稻田，采用稻田湿润泥土多次沉降筑建小区田埂和人行道，以及采用加宽和采用防水材料覆盖小区田埂和人行道，以防止小区间养分和水分串流，在小区内安装稻田渗滤液取样管，并采用主沟连小沟的小区灌溉方式，增加各处理重复次数，各处理施肥量不断提高，对小区在区组中进行随机设置，确保各小区插秧密度和禾丛数完全相同，施肥后在水稻生育期以及水稻收获后，定期采用取样器从取样管中取渗滤液，室内分析各处理渗滤液氮磷含量等措施。为实地监测中国稻田土壤氮磷淋失提供了有效的技术途径。

一种施肥条件下稻田土壤氮磷淋失的监测方法，包括下列步骤：