楊艷清，張繼來，邱 雁

（1.云南農業(yè)大學 建筑工程學院，云南 昆明 650201；2.云南省高校智能設施農業(yè)工程研究中心，云南 曲靖 655099；3.云南農業(yè)大學 資源與環(huán)境學院，云南 昆明 650201）

滇池作為西南最大的淡水湖，是云南重要的水資源庫，也是云南經濟發(fā)展的中心。近年來，滇池流域的點源污染治理已經取得了顯著的成果，然而，農業(yè)面源污染卻成為滇池流域水體污染的主要來源之一[1]，由于大量化肥施用，加之壤質的黏土更容易導致土壤中氮、磷的流失[2]，導致土壤有機質減少，而土壤有機質含量與土壤肥力密切相關。滇池流域周邊的設施農業(yè)所產生的農業(yè)面源污染已成為滇池水體污染的主要來源。由于滇池流域長期的集約化種植,以及大量氮肥、磷肥及各種復合肥的施用，對土壤性質產生很大影響，造成土壤物理、化學、生物特性的改變，隨之改變氮磷的流失方式和增加氮磷流失的潛在風險[3]。

昆明作為全國最大的鮮花種植、銷售基地，隨著鮮花交易需求量的增大，滇池沿岸設施農業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴大，滇池東岸和滇池南岸成為昆明重要的大規(guī)模鮮花種植基地。當?shù)厮芰洗笈镌耘嗝娣e超過333 hm2，其中位于滇池東岸的昆明市呈貢區(qū)斗南村塑料大棚面積達到了當?shù)乜偡N植面積的90%[4]。一方面花卉種植地施肥強度大、種植茬數(shù)多、管理更集約、季節(jié)性強，另一方面塑料大棚的使用不僅增加了地表徑流量，而且會減少地表侵蝕和面源污染[5]。過量地施用化肥會造成土壤中氮磷的盈余，大量的灌溉水又會使土壤中盈余的氮磷經過農田排水淋溶至深層土壤、地下水，從而對滇池流域水體造成污染。有效控制滇池面源污染關鍵在于控制滇池流域周圍的農業(yè)灌溉和施肥，合理的施肥量和灌溉方式可從源頭上減輕滇池水體的污染。本研究要探究灌溉方式中不同灌溉強度對土壤氮磷淋溶的影響。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域土壤現(xiàn)狀

滇池流域位于云南省昆明市云貴高原中心部位，地貌類型有山地丘陵和湖濱平原，土壤主要以紅壤、棕櫚壤、水稻土為主，各類型土壤占比不同，其中紅壤的占比最多，水稻土次之，棕櫚壤較少[6]。本研究以云南省昆明市滇池東岸、滇池南岸的花卉和葉菜種植地為采樣地，隨機采集四個地區(qū)的花卉設施土壤。供試土壤分別來自昆明市晉寧區(qū)梁王段289號上梁王附近（DC1）、昆明市晉寧區(qū)環(huán)湖南路馬魚灘附近（DC2）、昆明市晉寧區(qū)興安路137號洪家莊附近（DC3）、昆明市官渡區(qū)矣六街道環(huán)湖東路生態(tài)半島附近（DC4），采樣方法為5點采樣法，采集耕作層深度為0～20 cm 的土壤。土樣帶回實驗室風干，去除作物根系、小石子等異物，過2 mm 篩子。

1.2 淋溶實驗

本研究采用土柱模擬實驗，土柱淋溶設備組成從上往下分別是供水燒杯、蠕動泵、土柱、出水管、接樣瓶。進水管和出水管的直徑為1 mm，土柱高度25 cm，土柱直徑3.5 cm。將340 g 篩分后的土壤裝入有機玻璃管，夯實土壤。為防止土壤流失，有機玻璃管底部放置2層濾紙，在頂部土壤表面也放置1層濾紙以提高布水的均勻性。灌溉用水采用0.01 mol/L CaCl2溶液。模擬田間灌溉水量為10 m3/（畝·次），灌溉強度為150 mm/h，灌溉時間1 h，灌溉次數(shù)為7次。采集每次灌溉后淋溶出的水樣，測定總氮、氨氮和總磷含量。

1.3 樣品測定與數(shù)據(jù)處理

水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法（HJ 636—2012），水質 氨氮的測定 連續(xù)流動-水楊酸分光光度法（HJ 665—2013）， 水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法（GB/T 11893—1989）。數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS 等軟件進行統(tǒng)計分析。

2 實驗結果與分析

2.1 花卉設施土壤氨氮淋失特征

花卉設施土壤氨氮淋失濃度如圖1所示，隨著灌溉次數(shù)的增加，不同花卉設施土壤溶出的氨氮濃度不斷下降。D1土壤氨氮溶出濃度第1次灌溉為1.6 mg/L，在2次灌溉時就下降到檢出限以下；D2土壤氨氮溶出濃度由第1次灌溉的27.0 mg/L 下降到12.6 mg/L；D3土壤氨氮溶出濃度第1次灌溉為2.2 mg/L，在3次灌溉時就下降到檢出限以下；D4土壤溶出氨氮濃度下降最快，第1次灌溉為27.0 mg/L，在6次灌溉時就下降到檢出限以下。這表明在相同的灌溉條件下，不同花卉設施土壤的氨氮淋失能力存在差異。土壤溶出氨氮濃度為27.0 mg/L，是地表水水質5類標準的13.5倍。說明土壤中的氨氮淋失可能對周圍環(huán)境造成污染風險，需要采取相應的措施進行治理和控制。

圖1 花卉設施土壤氨氮淋失濃度

不同花卉設施土壤單位質量土壤氨氮平均淋失量如圖2 所示，D1，D2，D3，D4 的單位質量土壤氨氮平均淋失量分別為0.14 mg/kg，1.69 mg/kg，0.12 mg/kg，1.51 mg/kg，7次灌溉條件下，氨氮累計淋失量分別為0.14 mg/kg，11.80 mg/kg，0.24 mg/kg，7.57 mg/kg。

圖2 不同花卉設施土壤單位質量土壤氨氮淋失量

2.2 設施花卉土壤氨氮淋失特征

花卉設施土壤氨氮淋失濃度如圖3 所示，不同花卉設施土壤在第1 次灌溉時氨氮溶出濃度在106～649 mg/L，氨氮溶出濃度較高，最高值是地表水水質5類標準的324.5倍；D1土壤淋出的氨氮濃度隨灌溉次數(shù)波動上升，溶出最高濃度在第7次灌溉，達649 mg/L；D2，D3和D4土壤淋出的氨氮濃度均在第1次灌溉時溶出最高濃度，分別為106 mg/L，649 mg/L，98 mg/L，隨灌溉次數(shù)快速下降，分別下降至38 mg/L，5.60 mg/L，26 mg/L。

圖3 花卉設施土壤TN淋失濃度

不同花卉設施土壤單位質量土壤氨氮平均淋失量如圖4所示，D1，D2，D3，D4的單位質量土壤氨氮平均淋失量分別為21.8 mg/kg，5.6 mg/kg，21.4 mg/kg，10.3 mg/kg，7次灌溉條件下，氨氮累計淋失量為39～152 mg/kg。

圖4 不同花卉設施土壤單位質量土壤TN淋失量

2.3 設施花卉土壤總磷淋失特征

花卉設施土壤總磷淋失濃度如圖5所示，D1和D4土壤淋出的總磷濃度隨灌溉次數(shù)增加而逐漸減小，D2和D3土壤淋出的總磷濃度隨灌溉次數(shù)先增加后減小，淋出總磷濃度溶出量呈現(xiàn)整體下降的趨勢。D1，D2，D3，D4土壤淋溶出總磷分別為0.97～2.01 mg/L，2.69～4.29 mg/L，1.68～3.15 mg/L，0.83～1.98 mg/L，總體淋出濃度在0.83～4.29 mg/L，最高值是地表水水質5類標準21.4倍，平均濃度為（2.03±1.15 mg/L）。其中D1和D4土壤在第1次灌溉時濃度最高，分別為2.01 mg/L和1.98 mg/L，D2和D3在第3次灌溉時濃度最高，分別為4.29 mg/L和3.15 mg/L。

圖5 花卉設施土壤TP淋失濃度

不同花卉設施土壤單位質量土壤總磷平均淋失量如圖6所示，不同花卉設施土壤磷淋失量存在差異，單位質量土壤總磷淋失量從大到小依次為D2，D3，D1，D4，各土壤總磷平均淋失量為0.11～0.32 mg/kg。根據(jù)計算，7 次灌溉條件下，總磷累計淋失量為0.74～2.29 mg/kg。

圖6 不同花卉設施土壤單位質量土壤TP平均淋失量

3 結論

1）不同花卉設施土壤中的氨氮隨著灌溉次數(shù)的增加迅速流失，且不同花卉設施土壤的氨氮淋失能力存在差異?；ɑ茉O施土壤單位質量土壤氨氮平均淋失量為0.14～1.69 mg/kg，7次灌溉的氨氮累計淋失量為0.14～11.80 mg/kg。

2）花卉設施土壤中的總氮淋失濃度較高，花卉設施土壤中的總氮會隨灌溉次數(shù)逐漸流失。土壤氨氮淋出濃度最高可達649 mg/L；單位質量土壤總氮平均淋失量為5.6～21.8 mg/kg；7次灌溉條件下，總氮累計淋失量為39～152 mg/kg。

3）在不同灌溉次數(shù)下，花卉設施土壤總磷淋失濃度表現(xiàn)出下降和先上升后下降兩種趨勢。在7次灌溉條件下，不同花卉設施土壤總磷淋出濃度為0.83～4.29 mg/L，單位質量土壤總磷平均淋失量為0.11～0.32 mg/kg，總磷累計淋失量為0.74～2.29 mg/kg。