土壤與農業可持續發展國家重點實驗室施衛明研究員課題組,聯合澳大利亞墨爾本大學Kronzucker教授,對我國蔬菜主產區露天菜地氮磷損失及阻控措施進行了定量評估。結果表明,與糧食作物相比,蔬菜生產系統中氮磷徑流損失相對處于一個更高水平,尤其是果菜生產體系具有很高的環境風險。
研究發現:(1)我國蔬菜地化肥氮磷單茬投入量遠高于糧食作物,分別是稻田氮磷單季投入的1.4及1.3倍,旱地作物的1.3及1.8倍。(2)徑流作為菜地重要的氮損失途徑造成我國每年大約1.52×108kg氮的排放損失和0.33×108kg 磷的排放損失。(3)在蔬菜種植體系中,果菜每季氮徑流損失約37.8 kg/hm2,分別是葉菜和根/莖菜的3.6倍和7.3倍;而果菜每季磷徑流損失量為4.9 kg/hm2,分別是葉菜和根/莖菜的2.4倍和82.8倍。果菜類蔬菜無論氮磷肥投入以及徑流損失均最高,氮磷徑流損失分別達到施肥量的13.1%和3.95%。(4)夏秋季的氮的徑流損失占全年氮總損失量的44%,而磷則高達89%。(5)冗余分析表明,徑流量是氮徑流損失的主要影響因素,同時土壤氮庫對其影響作用大于當季氮肥投入;而對于磷來說,當季磷肥投入量對徑流損失影響較大。(6)目前我國露天菜地徑流損失阻控途徑主要分為2大類:通過源頭管理減少氮磷的潛在損失,包括減施,保護性耕作和優化種植結構等;通過生態工程措施減少氮磷徑流,例如植物過濾帶、生態溝渠、人工濕地等。
以上成果于2019年發表在《Science of the Total Environment》上。