农村污水加入对模拟稻田生态系统中氮_磷的影响_袁俊吉

第２４卷第５期２０１０年１０月水土保持学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＶｏｌ．２４Ｎｏ．５Ｏｃｔ．，２０１０农村污水加入对模拟稻田生态系统中氮、磷的影响＊袁俊吉，彭思利，马永玉，蒋先军，谢德体（西南大学资源环境学院，重庆４００７１６）摘要：在温室内，以中性紫色水稻土为基质，水稻（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ）为植被构建了模拟稻田生态系统用以处理农村污水，研究了外源污水（ＴＮ１５．０ｍｇ／Ｌ，其中ＮＨ＋４－Ｎ１３．５ｍｇ／Ｌ，ＮＯ－３－Ｎ１．５ｍｇ／Ｌ；ＴＰ２．０ｍｇ／Ｌ）加入４种系统后，土壤和田面水中各种形态氮、磷、ｐＨ等的动态变化。结果表明，外源污水加入后３ｄ土壤中ＮＨ＋４－Ｎ、ＮＯ－３－Ｎ、ｐＨ均达到峰值，其中ＮＨ＋４－Ｎ２９．４～４６．５ｍｇ／ｋｇ，ＮＯ－３－Ｎ１２．３～２１．４ｍｇ／ｋｇ，ｐＨ７．９～９．１，完全施肥处理显著高于减量施肥处理，垄作与平作之间差异不显著。７ｄ后ＮＨ＋４－Ｎ、ＮＯ－３－Ｎ、ｐＨ显著降低，处理之间差异不显著。外源污水加入后３ｄ，土壤中ＮＨ＋４－Ｎ增加了５．７６～９．７０ｇ／ｍ２，显著高于田面水中ＮＨ＋４－Ｎ的损失量１．１５～１．３４ｇ／ｍ２，田面水和土壤中ＮＯ－３－Ｎ分别上升了０．６４～０．９１ｇ／ｍ２和２．０２～４．１２ｇ／ｍ２。表明田面水中ＮＨ＋４－Ｎ的减少可能对土壤中ＮＨ＋４－Ｎ的升高有一定的贡献，而田面水中ＮＯ－３－Ｎ的增加量可能来自土壤。土壤中碱解氮和Ｏｌｓｅｎ－Ｐ浓度均在污水加入后１ｄ达到峰值，完全施肥处理显著高于减量施肥处理，垄作与平作之间差异不显著。土壤中ＴＮ和ＴＰ在试验期间有下降的趋势，但是差异不显著。相同施肥条件下，垄作较平作能够获得更高的生物产量，意味着能够带走更多的氮、磷。关键词：面源污染；人工湿地；垄作；施肥中图分类号：Ｘ５９２文献标识码：Ａ文章编号：１００９－２２４２（２０１０）０５－０１８４－０７ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＲｕｒａｌＳｅｗａｇｅＡｄｄｉｎｇｏｎＮｉｔｒｏｇｅｎａｎｄＰｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎＳｉｍｕｌａｔｅｄＲｉｃｅ－ｂａｓｅｄＥｃｏｓｙｓｔｅｍｓＹＵＡＮＪｕｎ－ｊｉ，ＰＥＮＧＳｉ－ｌｉ，ＭＡＹｏｎｇ－ｙｕ，ＪＩＡＮＧＸｉａｎ－ｊｕｎ，ＸＩＥＤｅ－ｔｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００７１６）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ，ｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｅｄｒｉｃｅ－ｂａｓｅｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｗｅｒｅｂｕｉｌｔｕｐｗｉｔｈｐａｄｄｙｓｏｉｌａｓｓｕｂ－ｓｔｒａｔｅ，ａｎｄｗｉｔｈＯｒｙｚａｓａｔｉｖａａｓｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｆｏｒｍｓｏｆｎｉｔｒｏ－ｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｓｏｉｌｓａｎｄｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒｓｕｎｄｅｒｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｓｔｅｍｓ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐＨｏｆｓｏｉｌｓ，ｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｒｕｒａｌｓｅｗａｇｅ（ｔｈｅｔｏｔａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓ１５．０ｍｇ／Ｌ，ａｍｍｏｎｉｕｍｉｓ１３．５ｍｇ／Ｌ，ｎｉ－ｔｒａｔｅｉｓ１．５ｍｇ／Ｌ；ｔｈｅｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓ２．０ｍｇ／Ｌ）ｗａｓａｄｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｆｏｕｒｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｒｅｅｄａｙｓａｆｔｅｒｔｈｅｒｕｒａｌｓｅｗａｇｅｗａｓａｄｄｅｄ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔ，ｉｎｓｏｉｌｓ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＮＨ＋４－Ｎ（２９．４～４６．５ｍｇ／ｋｇ），ＮＯ－３－Ｎ（１２．３～２１．４ｍｇ／ｋｇ），ａｎｄｔｈｅｐＨ（７．９～９．１）ａｌｌｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅｃｏｎ－ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＮＨ＋４－Ｎ，ＮＯ－３－Ｎ，ａｎｄｔｈｅｐＨｉｎｓｏｉｌｓｕｎｄｅｒｆｕｌｌｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｓｏｉｌｓｕｎｄｅｒｒｅｄｕｃｔｉｏｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｉｄｇｅａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｌｌａｇｅ．Ｓｅｖｅｎｄａｙｓｌａｔｔｅｒ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆＮＨ＋４－Ｎ，ＮＯ－３－Ｎ，ａｎｄｔｈｅｐＨｒｅｄｕｃｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ａｎｄｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓ．３ｄａｙｓａｆｔｅｒｔｈｅｒｕｒａｌｓｅｗａｇｅｗａｓａｄｄｅｄ，