化肥減量與秸稈還田對油菜地氮素地表徑流的影響

王志榮，梁新強，隆云鵬，何霜，魯長根

(1.浙江省農業(yè)生態(tài)與能源辦公室，浙江 杭州 310012； 2.浙江大學 環(huán)境工程系，浙江 杭州 310058)

氮素是農作物生長發(fā)育必需的礦質營養(yǎng)元素，施用氮肥可以提高農作物產量，因此氮肥被廣泛用于農業(yè)生產[1]。然而，施入農田的氮肥不能完全被農作物吸收，加之不合理的農業(yè)管理措施，使得大量的氮素隨地表徑流流失進入水環(huán)境，造成了地表水體富營養(yǎng)化和地下水體硝酸鹽污染等一系列水環(huán)境問題[2]。

中國是農業(yè)大國，用不到世界1/10的耕地養(yǎng)活了全世界近1/5的人口，食物供給的安全問題一直是國家安全戰(zhàn)略中極其重要的一部分[3]。由于油菜的產油效率高，油菜一直都是中國主要的油料作物之一，其不僅僅是居民重要的食用油來源，油菜的副產品菜籽粕也是非常重要的飼用蛋白源之一[4]。作為油菜生產大國，中國每年油菜播種面積和油菜總產量始終處于世界前列。國家糧油信息中心數據顯示，2015年中國油菜的播種面積高達730萬hm2，處于世界第二，油菜的總產量高達1 430萬t，處于世界第三。由于中國油菜的播種面積巨大，其對氮肥也有巨大的需求。有相關研究表明，氮肥的過量使用是造成種植業(yè)氮元素污染的重要原因之一[5]，農田徑流中氮徑流流失量與農田肥料投入水平具有顯著的相關性[6]。

通過田間試驗，研究浙江省北部平原不同施用氮肥量下油菜地土壤氮的地表徑流流失形態(tài)和規(guī)律，以及秸稈還田對氮地表徑流流失的影響，探究不同施氮水平對油菜地土壤氮素輸出負荷的影響，以期為源頭控制農田土壤氮素的流失和防止水體富營養(yǎng)化提供科學依據，為浙江省農業(yè)面源污染防治研究工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在海寧市硤石街道南漾村進行，地理坐標120.69°E，30.53°N，處北亞熱帶海洋性濕潤氣候區(qū)，海拔為9.95 m，屬于平原地貌，最高地下水位為1 m，土壤質地為黏土，土壤類型為人為土-人為水成土-水稻土。監(jiān)測前受試區(qū)域土壤含水量為39.0%，容重0～20 cm為1.17 g·cm-3，20～40 cm為1.49 g·cm-3，40～60 cm為1.45 g·cm-3，60～80 cm為1.43 g·cm-3，80～100 cm為1.48 g·cm-3，硝態(tài)氮11.64 mg·kg-1，銨態(tài)氮8.88 mg·kg-1，可溶性總氮99.99 mg·kg-1。

供試油菜品種為滬油15。

1.2 處理設計

試驗設3個處理：常規(guī)處理，尿素(N)300 kg·hm-2，過磷酸鈣(P2O5)81 kg·hm-2，過磷酸鈣作基肥施用，尿素作追肥施用；主因子優(yōu)化處理，尿素200 kg·hm-2，過磷酸鈣75 kg·hm-2，氯化鉀(K2O)100 kg·hm-2，過磷酸鈣、氯化鉀作為基肥施用，尿素基肥占40%，追肥占60%；綜合優(yōu)化處理，尿素200 kg·hm-2，過磷酸鈣75 kg·hm-2，氯化鉀100 kg·hm-2，過磷酸鈣、氯化鉀為基肥施用，尿素基肥占40%，追肥占60%，采用水稻秸稈平鋪覆蓋方式還田，覆蓋量為6 154 kg·hm-2。重復3次，小區(qū)面積為32.5 m2。耕作方式都為平地平作，油菜種植方式為移栽種植，無翻耕，L型排水溝深20～25 cm，寬20 cm，小區(qū)種植量為360株。

1.3 測定項目及分析方法

監(jiān)測開始前，將每個小區(qū)集流管前的集流溝進行清理，確保小區(qū)內的徑流水能順暢地通過集流管進入到徑流池，且泥沙不堵塞集流管。清洗徑流池、檢查監(jiān)測設施是否能運轉正常。按照處理設置方案進行施肥操作。

每次降雨產生徑流，采樣樣品檢測，并及時記錄徑流量。樣品用干凈的聚乙烯瓶盛裝后放入保溫箱中，24 h內完成室內分析。如不能及時完成室內樣品分析，保存在4 ℃以下的冰箱內，分析時再解凍。檢測指標包括銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和總氮。分析時，每個樣品都均勻分成兩部分，一部分水樣采用堿性過硫酸鉀消解測定總氮；另一部分水樣用0.45 μm濾膜過濾后，測定銨態(tài)氮和硝態(tài)氮。油菜收獲后，測定油菜的產量。

試驗數據采用Microsoft Excel 2016、Origin 2018進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 油菜產量

圖1看出，各處理產量差異不顯著。第1季各施肥處理油菜的產量總體表現常規(guī)處理>主因子優(yōu)化處理>綜合優(yōu)化處理；第2季各施肥處理油菜的產量總體表現綜合優(yōu)化處理>主因子優(yōu)化處理>常規(guī)處理。第1季各施肥處理中以常規(guī)處理產量最高，達6 077.0 kg·hm-2，與綜合優(yōu)化處理相比增產3.1%。主因子優(yōu)化處理的產量達6 051.5 kg·hm-2，與綜合優(yōu)化處理相比增產2.7%。而綜合優(yōu)化處理的產量為5 892.6 kg·hm-2，稍低于常規(guī)處理和主因子優(yōu)化處理。第2季各施肥處理中以綜合優(yōu)化處理產量最高，達4 718.1 kg·hm-2，與常規(guī)處理相比增產1.1%。主因子優(yōu)化處理的產量達4 677.2 kg·hm-2，與常規(guī)處理相比增產0.2%。而常規(guī)處理的產量為4 666.2 kg·hm-2，稍低于主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理。張廷光等[7]研究發(fā)現，秸稈還田可以穩(wěn)定土壤速效鉀含量，維持土壤酸堿平衡，有機質增加，水稻增產。

圖1 不同施肥處理的油菜產量

第1季各種施肥處理的油菜產量為5 892.6～6 077.0 kg·hm-2，第2季各種施肥處理的油菜產量為4 666.2～4 718.1 kg·hm-2，不同年份的產量差距較大，但同一年份內常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理對油菜的產量影響不大。

2.2 氮素徑流

2.2.1 總氮濃度的動態(tài)變化

圖2顯示，在第1季，對于常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理，在油菜生長過程中，降雨徑流中的總氮濃度都呈現總體下降的趨勢。在檢測周期內，常規(guī)處理降雨徑流中的總氮濃度從(20.63±1.93)mg·L-1降至(3.80±0.25)mg·L-1，降幅81.6%；主因子優(yōu)化處理降雨徑流中的總氮濃度由(24.84±1.27)mg·L-1降至(3.40±0.45)mg·L-1，降幅為86.3%；綜合優(yōu)化處理降雨徑流中的總氮濃度由(21.71±2.90)mg·L-1降至(2.91±0.20)mg·L-1，降幅86.6%。在油菜前期，徑流中的總氮濃度呈現主因子優(yōu)化處理>綜合優(yōu)化處理>常規(guī)處理；而在后期，降雨產生徑流中的總氮濃度呈現常規(guī)處理>主因子優(yōu)化處理、綜合優(yōu)化處理，而主因子優(yōu)化處理的總氮濃度與綜合優(yōu)化處理的總氮濃度差異不明顯。

圖2 不同施肥處理第1季徑流中總氮濃度的動態(tài)變化

圖3顯示，在第2季，對于常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理，在油菜生長過程中，降雨徑流中的總氮濃度都呈現總體上升、下降、上升、下降最后上升的波動趨勢。在檢測周期內，常規(guī)處理降雨徑流中的總氮濃度最高值出現在第128天，為(17.70±6.99)mg·L-1，最低值出現在第147天，為(2.85±2.02)mg·L-1；主因子優(yōu)化處理降雨徑流中的總氮濃度最高值出現在第134天，為(10.25±0.20)mg·L-1，最低值出現在第143天，為(0.97±0.32)mg·L-1；綜合優(yōu)化處理降雨徑流中的總氮濃度最高值出現在第100天，為(14.02±1.85)mg·L-1，最低值出現在第143天，為(1.98±0.26)mg·L-1。在油菜種植的期間，徑流中的總氮濃度總體呈現主因子優(yōu)化處理<綜合優(yōu)化處理<常規(guī)處理。綜合圖2～3可知，不同年份的總氮動態(tài)變化存在極大的差異。

圖3 不同施肥處理第2季徑流中總氮濃度的動態(tài)變化

2.2.2 硝態(tài)氮濃度的動態(tài)變化

監(jiān)測過程中降雨產生徑流，采樣分析，對于整個過程中的硝態(tài)氮濃度變化如圖4～5所示。

圖4 不同施肥處理第1季徑流中硝態(tài)氮濃度的動態(tài)變化

圖5 不同施肥處理第2季徑流中硝態(tài)氮濃度的動態(tài)變化

圖4顯示，在第1季種植，對于常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理，在油菜生長過程中，降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度都呈現總體下降的趨勢。在檢測周期內，常規(guī)處理降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度從(14.17±2.17)mg·L-1降至(2.93±0.14)mg·L-1，降幅79.3%；主因子優(yōu)化處理降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度由(19.63±1.22)mg·L-1降至(2.14±0.38)mg·L-1，降幅為89.1%；綜合優(yōu)化處理降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度由(17.40±2.79)mg·L-1降至(2.07±0.26)mg·L-1，降幅88.1%。在油菜種植的前期，徑流中的硝態(tài)氮濃度呈現主因子優(yōu)化處理>綜合優(yōu)化處理>常規(guī)處理；而在油菜生長的后期，降雨產生徑流中的硝態(tài)氮濃度呈現常規(guī)處理>主因子優(yōu)化處理、綜合優(yōu)化處理，而主因子優(yōu)化處理的硝態(tài)氮濃度與綜合優(yōu)化處理的硝態(tài)氮濃度差異不明顯。

圖5顯示，在第2季，對于常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理，在油菜生長過程中，降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度都呈現總體上升、下降、上升、下降最后上升的波動趨勢。在檢測周期內，常規(guī)處理降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度最高值出現在第128天，為(13.39±1.31)mg·L-1，最低值出現在第147天，為(2.30±0.22)mg·L-1；主因子優(yōu)化處理降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度最高值出現在第134天，為(10.25±0.46)mg·L-1，最低值出現在第143天，為(0.97±0.22)mg·L-1；綜合優(yōu)化處理降雨徑流中的硝態(tài)氮濃度最高值出現在第100天，為(14.02±2.22)mg·L-1，最低值出現在第143天，為(1.98±0.19)mg·L-1。

綜合圖4～5可知，不同年份的硝態(tài)氮動態(tài)變化存在極大的差異。

2.2.3 銨態(tài)氮濃度的動態(tài)變化

圖6顯示，在第1季，對于常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理，在油菜生長過程中，降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度都呈現總體下降的趨勢。在檢測周期內，常規(guī)處理降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度從(0.97±0.75)mg·L-1降至(0.16±0.04)mg·L-1，降幅83.5%；主因子優(yōu)化處理降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度由(1.62±0.39)mg·L-1降至(0.32±0.04)mg·L-1，降幅為80.3%；綜合優(yōu)化處理降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度由(2.19±0.78)mg·L-1降至(0.18±0.09)mg·L-1，降幅91.8%。在油菜種植的整個過程中，常規(guī)處理的銨態(tài)氮濃度、主因子優(yōu)化處理的銨態(tài)氮濃度與綜合優(yōu)化處理的銨態(tài)氮濃度差異不明顯。

圖6 不同施肥處理第1季徑流中銨態(tài)氮濃度的動態(tài)變化

圖7 不同施肥處理第2季徑流中銨態(tài)氮濃度的動態(tài)變化

圖7顯示，在第2季，對于常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理和綜合優(yōu)化處理，在油菜生長過程中，降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度都呈現總體上升、下降、上升、下降最后上升的波動趨勢。在檢測周期內，常規(guī)處理降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度最高值出現在第100天，為(1.52±0.84)mg·L-1，最低值出現在第147天，為(0.05±0.00)mg·L-1；主因子優(yōu)化處理降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度最高值出現在第43天，為(1.32±0.19)mg·L-1，最低值出現在第143天，為(0.08±0.04)mg·L-1；綜合優(yōu)化處理降雨徑流中的銨態(tài)氮濃度最高值出現在第36天，為(1.83±0.55)mg·L-1，最低值出現在第147天，為(0.11±0.00)mg·L-1。

綜合圖6～7可知，不同年份的銨態(tài)氮動態(tài)變化存在極大的差異。

2.3 氮素存在形式

通過比較降雨徑流中氮素的主要形態(tài)，分析數據得出降雨時肥料和土壤中的氮素是以什么形態(tài)遷移進入地表徑流的，從而進一步了解氮素遷移轉化的特征。不同施肥方式下的降雨徑流中氮素存在形式如圖8～11所示。

圖11 不同施肥處理第2季徑流中銨態(tài)氮/總氮的動態(tài)變化

由圖8可以看出，在第1季，各施肥處理油菜地降雨徑流中硝態(tài)氮/總氮均在施肥后先上升—下降波動變化。對于常規(guī)處理，硝態(tài)氮/總氮在油菜種植后第111天達到最高，第118天達到最低；對于主因子優(yōu)化處理，硝態(tài)氮/總氮在油菜種植后第59天達到最高，第118天達到最低；對于綜合優(yōu)化處理，硝態(tài)氮/總氮也是在油菜種植后第164天達到最高，第118天達到最低。對比3種施肥處理，硝態(tài)氮/總氮沒有明顯規(guī)律

由圖9可以看出，在第2季，各施肥處理油菜地降雨徑流中硝態(tài)氮/總氮均在施肥后呈現下降、上升波動變化的規(guī)律。對于常規(guī)處理，硝態(tài)氮/總氮在油菜種植后第100天達到最高，第24天達到最低；對于主因子優(yōu)化處理，硝態(tài)氮/總氮在油菜種植后第100天達到最高，第154天達到最低；對于綜合優(yōu)化處理，硝態(tài)氮/總氮也是在油菜種植后第64天達到最高，第154天達到最低。3種施肥處理徑流中硝態(tài)氮/總氮不存在明顯的規(guī)律。

由圖10可以看出，第1季各施肥處理油菜地降雨徑流中銨態(tài)氮/總氮均在施肥后呈現下降、上升波動變化的規(guī)律。對于常規(guī)處理，銨態(tài)氮/總氮在油菜種植后第120天達到最高，第95天達到最低；對于主因子優(yōu)化處理，銨態(tài)氮/總氮在油菜種植后第164天達到最高，第95天達到最低；對于綜合優(yōu)化處理，銨態(tài)氮/總氮也是在油菜種植后第164天達到最高，第95天達到最低。對比3種施肥處理，徑流中銨態(tài)氮/總氮沒有明顯規(guī)律。

由圖11可以看出，第2季各施肥處理油菜地降雨徑流中銨態(tài)氮/總氮均在施肥后呈現上升、下降波動變化的規(guī)律。對于常規(guī)處理，銨態(tài)氮/總氮在油菜種植后第49天達到最高，第147天達到最低；對于主因子優(yōu)化處理，銨態(tài)氮/總氮在油菜種植后第49天達到最高，第128天達到最低；對于綜合優(yōu)化處理，銨態(tài)氮/總氮也是在油菜種植后第49天達到最高，第134天達到最低。3種施肥處理徑流中銨態(tài)氮/總氮總體上存在以下規(guī)律：在種植的前期和后期，綜合優(yōu)化處理>主因子優(yōu)化處理>常規(guī)處理；在油菜種植的中期，常規(guī)處理>主因子優(yōu)化處理>綜合優(yōu)化處理。

結合圖8～11可以看出,硝態(tài)氮和銨態(tài)氮之間的存在百分比表現出了此消彼長的聯系，當硝態(tài)氮維持在較高的比例時銨態(tài)氮的比例較低；而當硝態(tài)氮的比例較低時，銨態(tài)氮具有較高的比例，這可能和油菜不同生長過程中的養(yǎng)分需求有關，各種氮素的形式互相轉換。而且，對于常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理、綜合優(yōu)化處理3種施肥模式，降雨產生的徑流中硝態(tài)氮/總氮均大于銨態(tài)氮/總氮，可以得出不同的施肥水平對氮素的地表徑流流失形態(tài)基本無影響，硝態(tài)氮是溶解性無機氮地表徑流流失的主要形式。一方面是因為帶正電荷的銨態(tài)氮容易被帶負電荷的土壤顆粒以及膠體吸附而存在于土壤表層中，在吸附達到飽和以后才隨地表徑流流失，或者是在降雨產生的地表徑流的強力沖刷作用下，尤其是在當地表的植物覆蓋度不高時，流動速度較大的地表徑流夾帶粒徑較小的富含氮素的土壤細顆粒，土壤顆粒間存在著較大的摩擦力也有助于銨態(tài)氮從土壤顆粒中解析出來，進而遷入到地表徑流，從而增加了地表徑流中銨態(tài)氮的濃度；另一方面是因為在表層土壤擁有良好的通氣條件下，銨態(tài)氮會轉化為硝態(tài)氮。而硝態(tài)氮較難被土壤吸附，非常容易在降雨的作用下隨著地表徑流以質流的途徑橫向遷移而損失，所以無機氮地表徑流流失主要是以硝態(tài)氮的形式[8]。

本次試驗中硝態(tài)氮與銨態(tài)氮的濃度比例的和在36.2%～94.1%，說明徑流氮素的流失還有一大部分來源于其他形式的氮素形式。有研究表明，顆粒態(tài)氮是農田地表徑流氮素流失的主要形態(tài)[9]。

2.4 氮素地表徑流流失通量

分析降雨徑流產生量及各種形式氮素的徑流流失濃度，可得到流失通量，進而可以計算出總的累積流失通量，結果如圖12～14所示。

由圖12可以得出，在第1季監(jiān)測周期內，各種處理的徑流總氮的累積流失量主因子優(yōu)化處理>常規(guī)處理>綜合優(yōu)化處理。其中主因子優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失總氮37.11 kg·hm-2，常規(guī)處理在油菜生長的整個過程中累積流失總氮33.31 kg·hm-2，綜合優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失總氮28.23 kg·hm-2。在第2季監(jiān)測周期內，各種處理的徑流總氮的累積流失量常規(guī)處理>綜合優(yōu)化處理>主因子優(yōu)化處理。其中常規(guī)處理在油菜生長的整個過程中累積流失總氮46.62 kg·hm-2，綜合優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失總氮33.74 kg·hm-2，主因子優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失總氮32.41 kg·hm-2。綜合來看，相比于常規(guī)處理，綜合優(yōu)化處理不僅在保持油菜產量略有優(yōu)勢，而且具有更小的總氮流失量。

圖12 不同施肥處理總氮累積流失通量的比較

由圖13可以得出，在監(jiān)測周期第1季內，各種處理的徑流硝態(tài)氮的累積流失量主因子優(yōu)化處理>常規(guī)處理>綜合優(yōu)化處理。其中主因子優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失硝態(tài)氮27.19 kg·hm-2，常規(guī)處理在油菜生長的整個過程中累積流失硝態(tài)氮23.82 kg·hm-2，綜合優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失硝態(tài)氮18.99 kg·hm-2。在監(jiān)測周期第2季內，各種處理的徑流硝態(tài)氮的累積流失量常規(guī)處理>主因子優(yōu)化處理>綜合優(yōu)化處理。其中，常規(guī)處理在油菜生長的整個過程中累積流失硝態(tài)氮27.66 kg·hm-2，主因子優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失硝態(tài)氮17.62 kg·hm-2，綜合優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失硝態(tài)氮15.32 kg·hm-2。所以可以得出，相比于常規(guī)處理和主因子優(yōu)化處理，綜合優(yōu)化處理不僅在保持油菜產量略有優(yōu)勢，而且也具有更小的硝態(tài)氮流失量。

圖13 不同施肥處理硝態(tài)氮累積流失通量的比較

由圖14可以得出，在監(jiān)測周期第1季內，各種處理的徑流銨態(tài)氮的累積流失量綜合優(yōu)化處理>主因子優(yōu)化處理>常規(guī)處理。其中綜合優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失銨態(tài)氮2.15 kg·hm-2，主因子優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失銨態(tài)氮1.91 kg·hm-2，常規(guī)處理在油菜生長的整個過程中累積流失銨態(tài)氮1.81 kg·hm-2。在監(jiān)測周期第2季內，各種處理的徑流銨態(tài)氮的累積流失量常規(guī)處理>綜合優(yōu)化處理>主因子優(yōu)化處理。其中，常規(guī)處理在油菜生長的整個過程中累積流失銨態(tài)氮3.31 kg·hm-2，綜合優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失銨態(tài)氮3.03 kg·hm-2，主因子優(yōu)化處理在油菜生長的整個過程中累積流失銨態(tài)氮2.53 kg·hm-2。所以可以得出，相比于常規(guī)處理和綜合優(yōu)化處理，主因子優(yōu)化處理具有更小的銨態(tài)氮流失量。

圖14 不同施肥處理銨態(tài)氮累積流失通量的比較

3 討論

綜合減量化施肥和秸稈還田對油菜產量、氮素徑流流失濃度以及地表徑流累積流失量的影響等各方面的研究結果可以看出，綜合優(yōu)化處理(尿素200 kg·hm-2，過磷酸鈣75 kg·hm-2，氯化鉀100 kg·hm-2，采用水稻秸稈平鋪覆蓋方式還田，覆蓋量為6 154 kg·hm-2)具有最少的總氮總磷徑流累積流失通量。而與之相比，處理中僅僅少了秸稈還田的主因子優(yōu)化處理(尿素200 kg·hm-2，過磷酸鈣75 kg·hm-2，氯化鉀100 kg·hm-2)，總氮的徑流累積流失通量卻是三者中最高的。常規(guī)處理(尿素300 kg·hm-2，過磷酸鈣81 kg·hm-2)是施用氮肥最多的處理方式，總氮的徑流累積流失通量較主因子優(yōu)化處理低，比綜合優(yōu)化處理高。常規(guī)處理、主因子優(yōu)化處理、綜合優(yōu)化處理的油菜產量總體上沒有太大差異，化肥減量、化肥減量+秸稈還田對油菜產量沒有抑制作用。綜合以上討論結果，可以知道綜合優(yōu)化處理是最佳的施肥手段?？赡苁且驗榇嬖谥斩掃€田，一方面用于還田的秸稈在一定程度上為油菜植株的生長提供了養(yǎng)分。另一方面秸稈還田還改變了農田土壤的生態(tài)環(huán)境，阻止了部分養(yǎng)分的流失和淋溶，還促進了養(yǎng)分的吸收[10]。所以，在油菜種植的過程中，應當優(yōu)先使用這種處理方式，既能保證油菜不減產又能減少氮地表徑流流失量，可以從源頭上起到控制農業(yè)面源污染的作用。

綜合減量化施肥及秸稈還田氮素徑流流失濃度研究結果發(fā)現，相比于銨態(tài)氮，氮素主要是以硝態(tài)氮的形式流失，占流失無機氮總量比例為32.5%～92.7%?？傮w上種植周期內降雨地表徑流中的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮之間的百分比存在此消彼長的聯系。

劉紅江等[11]在大田試驗的條件下，用常規(guī)處理、秸稈還田、秸稈還田減肥、肥料運籌、少免耕5種處理方法在太湖地區(qū)對小麥和水稻兩熟制農田周年地表徑流氮、磷、鉀流失的影響進行研究，發(fā)現秸稈還田能夠減少兩熟制農田地表徑流氮、磷、鉀的流失量，可以從源頭上控制農業(yè)面源污染，而且另一方面可以促進農作物的生長，進而提高農作物的產量。不僅能夠解決秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染問題，而且還可以減少農田對周圍水體的污染現象，對提高農業(yè)資源利用率具有重要意義。與本研究化肥減量與水稻秸稈還田對油菜產量以及地表徑流流失的研究具有相似的規(guī)律。

鄭玲玲等[12]在四川眉山研究了不同施氮水平下，油菜種植地表徑流中氮的流失特征。結果表明，銨態(tài)氮和總氮的地表徑流流失量都隨著時間的推移不斷降低，銨態(tài)氮的流失在總氮中所占比例較低，硝態(tài)氮是主要流失形式。氮素的施用水平越高，其流失率越高。有機肥可以起到非常重要的氮素緩釋作用，有機肥與無機肥配合施用，可以既保持高產，又有效減少養(yǎng)分的流失，提高氮肥的有效利用率，降低水體污染。本研究也得到了第1季銨態(tài)氮和總氮的地表徑流流失濃度都總體上隨著時間的推移而不斷降低，銨態(tài)氮形態(tài)在總氮中所占比例較低，硝態(tài)氮是主要流失形式，具有相似的規(guī)律。而第2季的濃度變化與之存在一定的差異，可能與土壤性質變化以及降雨條件的差異有關。第2季也得到了銨態(tài)氮形態(tài)在總氮中所占比例較低，硝態(tài)氮是主要流失形式的結論，與其具有相似的規(guī)律。秸稈還田能增加土壤有機質，改良土壤結構，疏松土壤，使土壤孔隙度增加，容量減輕，促進微生物生長活動和作物根系的發(fā)育。一定程度上，秸稈還田也起到了有機肥的作用。而本研究也得到了秸稈還田具有較高的產量以及最少的總氮徑流累積流失通量，與該研究具有相似的規(guī)律。

俞巧鋼等[13]對浙北平原不同施氮水平對油菜地土壤氮素地表徑流流失量與流失形態(tài)的影響進行了研究，結果硝態(tài)氮是氮素地表徑流流失的主要形態(tài)，占流失無機氮總量的比例為56%～95%。本研究發(fā)現，硝態(tài)氮是氮素地表徑流流失的主要形態(tài)，占流失無機氮總量的比例為27.3%～92.7%，具有一定的差異，原因可能是試驗處理的不同以及試驗地點、降雨強度等的差異造成的。

4 小結

試驗以油菜地為研究對象，通過田間試驗，研究浙北平原不同施用氮肥量下油菜地土壤氮的地表徑流流失形態(tài)和規(guī)律以及秸稈還田對氮地表徑流流失的影響，探究不同施氮水平對油菜地土壤氮素輸出負荷的影響。

不同施肥處理對油菜產量的研究結果表明，3種施肥處理對油菜產量的具體表現為化肥減量+秸稈還田>化肥減量≈常規(guī)處理。各種施肥處理的油菜折合產量為4 666.2～6 077.0 kg·hm-2。實施施肥減量及化肥減量+秸稈還田會對產量造成一定影響，主要表現為研究區(qū)域內化肥減量、化肥減量+秸稈還田對油菜的產量沒有抑制作用。秸稈還田可以促進農作物的生長，進而提高農作物的產量。

通過對油菜整個種植周期內降雨地表徑流氮濃度的監(jiān)測分析可知，在油菜的生長過程中，地表徑流氮素的流失現象是非常嚴重的。氮素主要是以硝態(tài)氮的形式流失，占流失無機氮總量的比例為27.3%～92.7%，而且地表徑流中的氮素流失除了以硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的形式流失外，還存在其他形式的氮素流失。總體上種植周期內降雨地表徑流中的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮之間的百分比存在此消彼長的聯系，當硝態(tài)氮維持在較高的比例時銨態(tài)氮的比例較低；而當硝態(tài)氮的比例較低時，銨態(tài)氮具有較高的比例，這與兩者的相互轉換有一定的關系。

從總氮的累積地表徑流流失量上來看，常規(guī)施肥、化肥減量、化肥減量+秸稈還田3種處理方式對地表徑流氮素流失總量有一定的影響，其中化肥減量可以降低氮素的流失風險?；蕼p量+秸稈還田能夠減少油菜地地表徑流氮素的流失量，可以從源頭上起到控制農業(yè)面源污染的作用。不僅能夠解決秸稈焚燒帶來的環(huán)境污染問題，還可以減少油菜地對周圍水體的污染，對提高農業(yè)資源的利用率具有重要意義。

在試驗區(qū)域內，綜合農業(yè)效應和環(huán)境效應，化肥減量+秸稈還田是較佳的油菜施肥方式，不僅可以提高油菜產量，而且能降低油菜地地表徑流的總氮累積流失量，是一種值得推廣或者繼續(xù)研究的施肥方式。