土壤与农业可持续发展国家重点实验室施卫明研究员课题组,联合澳大利亚墨尔本大学Kronzucker教授,对我国蔬菜主产区露天菜地氮磷损失及阻控措施进行了定量评估。结果表明,与粮食作物相比,蔬菜生产系统中氮磷径流损失相对处于一个更高水平,尤其是果菜生产体系具有很高的环境风险。
研究发现:(1)我国蔬菜地化肥氮磷单茬投入量远高于粮食作物,分别是稻田氮磷单季投入的1.4及1.3倍,旱地作物的1.3及1.8倍。(2)径流作为菜地重要的氮损失途径造成我国每年大约1.52×108kg氮的排放损失和0.33×108kg 磷的排放损失。(3)在蔬菜种植体系中,果菜每季氮径流损失约37.8 kg/hm2,分别是叶菜和根/茎菜的3.6倍和7.3倍;而果菜每季磷径流损失量为4.9 kg/hm2,分别是叶菜和根/茎菜的2.4倍和82.8倍。果菜类蔬菜无论氮磷肥投入以及径流损失均最高,氮磷径流损失分别达到施肥量的13.1%和3.95%。(4)夏秋季的氮的径流损失占全年氮总损失量的44%,而磷则高达89%。(5)冗余分析表明,径流量是氮径流损失的主要影响因素,同时土壤氮库对其影响作用大于当季氮肥投入;而对于磷来说,当季磷肥投入量对径流损失影响较大。(6)目前我国露天菜地径流损失阻控途径主要分为2大类:通过源头管理减少氮磷的潜在损失,包括减施,保护性耕作和优化种植结构等;通过生态工程措施减少氮磷径流,例如植物过滤带、生态沟渠、人工湿地等。
以上成果于2019年发表在《Science of the Total Environment》上。