[01420723]甘肃省农田土壤N、P面源污染特征及防控技术研究

1、课题来源与背景 “甘肃省农田土壤N、P面源污染特征及防控技术研究”课题是2016年甘肃省科技厅下达的甘肃省科技支撑计划-农业类项目（项目编号：1604FKCA125）,是在加强农业面源污染防治,实现“一控两减三基本”目标下提出的,由甘肃省农业科学院主持,甘肃省农业生态与资源保护技术推广总站和兰州泰和鑫农业科技开发有限公司参与实施。课题自2016年6月实施,2021年1月验收结题。 2、研究的目的与意义 研究的目的是进一步摸清甘肃省当前生产条件下,农田氮、磷流失污染现状和影响因素,提出防控措施,对控制农业面源污染和推动农业绿色高质量发展具有十分重要的意义。 3、主要论点与论据 本课题连续3年在86个县（市、区）开展了种植业基本情况调查和700个典型地块种植业污染源调查及17个国控监测点监测,将全省按照种植作物、种植区域和种植方式划分22种主要种植模式,开展了梯田玉米投入环境阈值、台地玉米氮磷化肥投入环境阈值等7方面的田间试验研究。主要结论为：（1）甘肃省农田氮磷流失的主要途径为地表径流和地下淋溶,空间分布特征为黄土高原山地区以地表径流为主,山地与降水量较多的陇南市最多;西北干旱半干旱平原区以地下淋溶为主,平原地与降水量较少的嘉峪关流失量最少。总结出地下淋溶氮、磷污染物流失量的影响因素为流失量与灌溉量、施肥量成正相关,与施肥方式、种植作物、种植方式等也密切相关;地表径流氮、磷面源污染影响因素为单次降雨量持续时长、单次降雨量、坡度、施肥量以及种植密度等,全省流失氮肥主要以硝态氮的形式流失。提出18套甘肃省不同生态区域内、不同种植模式参数下的氮磷流失量及肥料流失系数,建立甘肃省种植业污染物排放系统数据库,提出甘肃省种植业污染物排放量的表征和测算方法。（2）通过多年氮磷化肥投入环境风险评估效应试验,综合分析了农田施氮、磷投入量与作物当季产量、与作物年季间互作产量效应;农田施氮、磷量投入量与作物当季吸收氮磷量、与作物年季间互作吸收氮磷量施肥效应;施氮、磷量与作物当季表观利用率量化分析及互作效应。高原缓坡地玉米生态经济施肥量为氮 （N）180 kg/hm2,坡地适宜的施磷量（P2O5）78.6 kg/hm2;梯田地玉米氮的生态经济施肥量为（N）225 kg/hm2,磷量（P2O5）为52 kg/hm2;台地玉米的生态经济施氮量180 kg/hm2,施磷量（P2O5）52.4 kg/hm2。（3）总结3套黄土高原山地区氮磷流失综合防控技术模式,分别为玉米采用全膜双垄沟播+优化施肥+免耕+密植+双膜覆盖技术,马铃薯采用优化施肥+覆膜横坡起垄+膜上覆土技术,梨树（园地）采用优化施肥+地膜+秸秆覆盖技术,提出了玉米种植氮磷面源污染防控技术规范。 4、创见与创新 （1）明确了甘肃省农田氮磷流失区域分布特征。（2）明确了甘肃省不同生态区域内,不同种植模式下农田氮磷流失量及肥料流失系数。（3）总结提出了黄土高原玉米、马铃薯、梨园配套的面源污染防控技术模式。（4）获得7件授权国家实用新型专利。 5、社会效益,存在的问题 课题在临夏、景泰、兰州等地示范推广应用4200余亩,玉米平均增产10.0%,氮肥施用量减少20%,氮污染量减少。本研究只对地面径流方式的氮、磷流失防控进行了试验,对农田淋溶方式的防控技术有待进一步研究。