滇池流域不同农田化肥农药使用对壤中流水质及其自净效能的影响

发布时间：2017-07-16 01:13

  本文关键词：滇池流域不同农田化肥农药使用对壤中流水质及其自净效能的影响

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【摘要】：滇池流域蔬菜花卉种植过程中农药化肥大量使用,加剧了氮磷的流失风险,形成的农田面源污染已成为滇池流域水体N、P的重要来源。就农田生态系统而言,大量化肥及农药的使用及其残留,往往也影响了农田系统自身对其水环境的净化能力。对此,目前还缺乏较为系统的调查研究和报道。本研究在滇池流域柴河子流域上蒜村,选取有代表性的农田,包括玫瑰种植新老大棚、生菜种植大棚、露天玉米地,调查施肥用药情况以及降雨状况,收集农田壤中流,测定其水质情况,并以5日后主要污染物质的变化情况分析农田壤中流的自净能力；结合野外试验开展室内模拟实验,研究农药化肥对农田壤中流自净作用的影响。主要结果如下：(1)农田施肥用药情况,施用氮肥平均90.14kg/亩,最高为生菜大棚195.10kg2亩；磷肥(P205)平均50.64kg/亩,最高为生菜大棚80.40kg/亩；农家肥平均352.50kg/亩,最高为新玫瑰大棚500.00kg/亩；施用农药量和频率最高的是新玫瑰大棚和老玫瑰大棚,共施药21种,施药间隔为4-5天,共施药53次；(2)农田壤中流N元素的变化情况为TN含量随深度增加而减少,壤中流TN自净率除露天玉米地外基本上随深度增加而增大。生菜大棚20cm土层TN含量最高为49.57-114.63mg/L,而露天玉米地40cm土层TN自净率最高为27.28%。土壤中氮素的流失主要为N03-N,所占比例达70%-90%。在研究区域内,N03--N含量,NH4+-N含量与TN含量呈现相似的变化趋势。(3)农田壤中流P元素的变化情况为,在各层次间,TP含量呈现2Ocm 40cm60cm80cm,但是在单独土层中,新玫瑰大棚,玫瑰大棚,生菜大棚,露天玉米地,在TP含量上未出现明显差异。新玫瑰大棚壤中流TP自净率最高为60cm,49.61%；老玫瑰大棚壤中流TP自净率最高为80cm,40.26%；生菜大棚壤中流TP自净率最高为60cm,40.56%；露天玉米地壤中流TP自净率最高的为80cm,为29.16%,各层之间基本上相差不大。(4)农田壤中流COD的变化情况为COD含量随深度增加而减少,COD自净率无明显规律。新玫瑰大棚COD含量最高的为20cm土层,均值为441.48mg/L,壤中流COD自净率最高的为80cm,为40.91%；老玫瑰大棚COD含量最高的为40cm土层,均值为269.92mg/L,60cm壤中流COD自净率最高为47.39%；生菜大棚COD含量最高的为20cm土层,均值为269.44mg/L,80cm壤中流COD自净率最高为14.44%；露天玉米地COD含量最高的为20cm土层,均值为127.8Omg/L40cm壤中流COD自净率最高为29.78%。(5)由室内模拟实验看出,COD的去除与水力停留时间(HRT)呈极显著正相关,和农药用量和施肥量相关性不显著；TN的去除与用药量、施肥量和水力停留时间(HRT)呈极显著正相关；TP的去除率和用药量和水力停留时间(HRT)呈极显著正相关,和施肥量相关性不显著；氨氮的去除率与用药量、施肥量和水力停留时间(HRT)呈极显著正相关。在模拟野外的壤中流营养浓度、水力停留时间(HRT)和用药的水平时发现,COD去除率为-10%,TN的去除率为11%,TP去除率2.5%,氨氮的去除率为10%,即野外条件下还有大量的氮磷元素遗留在壤中流中,可能发生富集和淋失。综上所述,大量农药化肥使用显著影响农田壤中流的水质特征,对土壤系统的自净能力产生显著影响,这种影响在设施农田中的影响大于露天农田,对上层土壤的影响大于对下层的影响。减少农药化肥的使用,降低农药化肥对土壤自净能力的抑制,是解决农田面源污染的重要途径。
【关键词】：滇池流域 壤中流 自净能力 氮磷浓度 农药 化肥
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1. 前言10-18
• 1.1 问题提出10-11
• 1.2 国内外研究进展11-15
• 1.2.1 高原湖泊农田面源污染问题11-13
• 1.2.2 土壤溶液的自净作用13
• 1.2.3 化肥、农药对土壤水系统自净作用的影响13-15
• 1.3 本研究目的、研究内容与技术路线15-18
• 1.3.1 本研究拟解决的问题15
• 1.3.2 主要研究内容15-17
• 1.3.3 技术路线17-18
• 2. 研究区概况与方法18-24
• 2.1 研究区概况18
• 2.2 实验设计18-22
• 2.2.1 室外样品研究实验18-21
• 2.2.2 室内模拟实验21-22
• 2.3 样品的测定方法22-23
• 2.4 数据分析23-24
• 3. 结果与分析24-59
• 3.1 实验区的气象特征24
• 3.2 水肥药调查24-31
• 3.2.1 大棚用肥调查统计25-26
• 3.2.2 用药调查统计26
• 3.2.3 大棚灌溉用水调查26-31
• 3.3 大棚耕种模式下壤中流污染物浓度及5日自净率31-53
• 3.3.1 单一作物不同层次壤中流污染物浓度及5日自净率31-39
• 3.3.2 不同农业管理下壤中流污染物浓度及5日自净率39-53
• 3.4 不同用药施肥对水自净能力的影响53-56
• 3.4.1 不同施肥对污染物削减特征的影响53-55
• 3.4.2 不同用药对污染物削减特征的影响55-56
• 3.5 药肥对自净率影响的多因素分析56-59
• 4. 讨论59-63
• 4.1 研究区域农药化肥的使用59
• 4.2 不同作物种植土壤壤中流营养物浓度59-60
• 4.3 不同作物种植土壤壤中流自净能力60-61
• 4.4 不同用药施肥对农田水自净能力的影响特征61-62
• 4.5 本研究的不足及改进意见62-63
• 5. 结论与建议63-65
• 附录65-72
• 参考文献72-79
• 致谢79

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本文编号：546522