- 区域农业面源氮磷迁移转化过程及其污染特征
- 来雪慧
- 1248字
- 2024-10-29 23:46:03
2.2.4 土壤氮磷平衡核算结果分析
2.2.4.1 土壤氮磷平衡特征
表2-8为1996~2010年三江平原农田土壤氮磷平衡量。1996年单位面积氮磷平衡量分别为-11.8kg/hm2和4.8kg/hm2,折合平衡量为-3.93×104t和0.27×104t。到2010年,单位面积氮磷平衡量达到-35.9kg/hm2和4.9kg/hm2,折合平衡量为-1.42×104t和0.22×104t。
表2-8 1996~2010年三江平原农田土壤氮磷平衡量
图2-4为1996~2010年三江平原农田土壤氮磷平衡状况变化。可以看出,土壤氮平衡逐渐从盈余状态转变为亏损状态,且亏损量逐年变大,其值在-35.9~0.2kg/hm2范围变化;1996~2010年期间,只有2003年为盈余,其他年份均为亏损,15年间累计亏损为-282.5kg/hm2。磷平衡变化量较小,在4.1~8.4kg/hm2范围内变化,一直处于盈余状态。研究期间磷累计盈余量为89.4kg/hm2。氮、磷平衡总量的变化和单位面积平衡量的变化规律相似,其中氮在1996~2010年累计亏损-51.9×104t,磷累计盈余3.26×104t。
图2-4 1996~2010年三江平原农田土壤氮磷平衡量变化
2.2.4.2 土壤氮磷输入特征
从单位面积输入量看,氮磷输入量呈现波动增长状态(图2-5),氮输入量从1996年的140.2kg/hm2增长到2010年的165.3kg/hm2,磷输入量从23.57kg/hm2增加到34.21kg/hm2。
图2-5 1996~2010年三江平原农田土壤氮磷输入量变化
表2-9为各项土壤氮的输入量。可以看出,各项的氮输入量总体上也在缓慢增加,但化肥、有机肥、种子、干湿沉降和生物固氮五者之间的比例变化却不大,分别维持在约37%、21%、1%、15%和26%,化肥是最大氮输入项,其次为生物固氮,这和本地区大量种植大豆有关,种子输入量最小。对于磷输入量(表2-10),化肥为最大输入项,约占总输入量的80%;其次为有机肥;种子和干湿沉降所占比例很小;总计不超过4.0%。
表2-9 1996~2010年三江平原农田土壤氮各项输入量
表2-10 1996~2010年三江平原农田土壤磷各项输入量
与单位面积输入量相比,2002年以后氮、磷总输入量的增长幅度明显变大,远大于单位面积的增长幅度,表明此时的总输入量的增长主要归功于总的农田面积的增长,而非单位面积氮磷投入量的增长。氮磷各输入项之间的比例特征则和单位面积氮磷输入量的比例特征一致。
2.2.4.3 土壤氮磷输出特征
从单位面积输出量看,氮输出总体上呈现增长趋势(图2-6),从1996年的153.2kg/hm2增长到2010年的199.7kg/hm2,但增长幅度逐渐变小。磷输出总体上也处于增长状态,从1996年的18.2kg/hm2增长到2010年的25.7kg/hm2。从总输出量来看,氮、磷同样呈增长趋势,且和总输入量相似,在2002年后有较往年更大幅度的增长。
图2-6 1996~2010年三江平原农田土壤氮磷输出量变化
表2-11和表2-12为各项土壤氮磷的输入量。作物带走为主要氮输出项,其量有明显增长,从1996年的127.4kg/hm2增长到2010年的164.7kg/hm2,但在总输出量中所占比率较为稳定,维持在83%左右;反硝化损失为第二大输出量,从1996年的10.9kg/hm2增长到2010年的14.3kg/hm2,占总量比例的6%;氨气挥发损失量也较大,从1996年的6.6kg/hm2增长到2008年的8.6kg/hm2,占总量比例约4%;径流侵蚀和淋溶损失的输出量所占比例较小,两者之和不超过4%。作物带走为最主要的磷输出项,所占比例在99%以上,其输出量的变化和总输出量的变化一致。
表2-11 1996~2010年三江平原农田土壤氮输出量
表2-12 1996~2010年三江平原农田土壤磷输出量
与总输出量相比,2002年后单位面积输出项在相同年份的增长幅度偏小,表明2002年的总输出量的大幅增长也主要来自农田面积的增长。其输出项的各部分比例也和单位面积输入项的比例相同。