作物收获侵蚀对土壤养分流失的影响及其驱动机理

与水力侵蚀、风蚀和耕作侵蚀研究比较，作物收获侵蚀及其对农田养分的影响是国际上农田土壤侵蚀与肥力关系研究领域的一个新课题。关于作物收获侵蚀对农田养分影响及其相对于其它侵蚀过程的重要性鲜有报道。我国有着世界上红薯和马铃薯第一大种植面积，收获巨大数量的块茎作物会造成农田大量养分流失，然而一直缺乏对这方面的定量评价。本项目拟以黑龙江、内蒙古、山东、陕西和四川5个不同土壤质地类型典型作物收获侵蚀区为对象，采用野外野外原位监测与实地灌水实验模拟，RTK-GPS技术的地形测定与环境核素示踪技术，研究不同质地土壤类型区作物收获侵蚀（速率）差异，定量评价作物收获侵蚀对土壤养分流失的贡献及其相对重要性，阐明作物收获侵蚀驱动土壤养分流失的机理。本项目的完成，将为准确估算我国作物收获侵蚀相对于水蚀导致农田土壤及养分流失的重要性提供科学基础数据，在探索我国块茎作物种植区农田土壤肥力提高途径方面具有重要实践意义。

摘要：作物收获侵蚀及其对农田养分的影响是国际上农田土壤侵蚀与肥力关系研究领域的一个新课题。关于作物收获侵蚀对农田养分影响及其相对于其它侵蚀过程的重要性鲜有报道。本项目以章丘和莱芜、栾川、唐山、张北和围场、蒲城和西昌8个不同土壤质地类型典型作物收获侵蚀区为对象，采用野外原位监测与实地灌水实验模拟，RTK-GPS 技术的地形测定与环境核素示踪技术，研究不同质地土壤类型区作物收获侵蚀对土壤养分流失的贡献及其相对重要性，阐明作物收获侵蚀驱动土壤养分流失的机理。3年的研究结果表明：1）不同质地土壤类型的作物收获侵蚀速率不同，土壤黏粒含量越多收获作物导致的土壤流失量越大，但是同时也受到土壤含水量、块茎作物种类和品种（比表面积）等因素的影响。2）作物收获侵蚀对土壤养分流失的影响也主要受土壤黏粒含量、土壤含水量和块茎比表面积影响。3）在西昌试验点，收获红薯导致的土壤流失、SOC流失和AP流失速率相对于水蚀的贡献均为20%，均占沟蚀的1%；初步估算华北平原地区收获土豆和红薯导致的N和P流失进入水体的量分别为4667和231 t a-1，是南四湖N负荷量的41%，P负荷量的44%；是太湖N负荷量的6%，P负荷量的4%；是巢湖N负荷量的16%，P负荷量的5%。4）土壤含水量、作物块茎密度即表征块茎表面比表面积大小、土壤粘粒含量大小对收获块茎作物导致的土壤养分流失量起主要正向作用。