有机农田氮磷流失风险研究开题报告

1. 研究目的与意义

目前，我国农业生产的氮磷污染远超工业源和生活源，造成严重的面源污染，而面源污染主要从源头减量、过程阻断、养分再利用、生态修复四个方面控制。由于有机农业不使用化肥农药，已作为源头减量技术的一种，很多地方政府也将发展有机农业作为农村环境保护和农业面源污染控制的重要手段。在实际发展过程中，存在着对有机农业的生产标准、技术原理理解不透把握不准甚至误解，一味寻求对农用化学品替代品的依赖而忽视整个农业生态系统协调发展的现象。如果有机农业的技术应用不当，大量的施用有机肥，不但不能减少面源污染，反而加重面源污染。因此，需要通过改善施肥技术来降低面源污染，从而实现有机农业真正的降低农业面源污染的功能。

2. 国内外研究现状分析

国外农业面源污染研究起步于20世纪60年代，首先美、英、日等一些发达国家率先开展，70年代以后在世界各地逐渐受到重视，我国的农业面源污染研究起步于20世纪80年代。研究初期主要是在面源污染特征，降雨因素、单场暴雨和长期平均污染负荷输出方面的研究；随后面源污染研究在污染物迁移机理以及控制措施研究等领域进一步深入^[1-6]。农业面源污染的形成主要由以下几个过程组成：降雨径流过程、土壤侵蚀过程、地表溶质溶出过程和土壤溶质渗漏过程，这四个过程相互联系相互作用，成为农业非点源污染研究的核心内容。国内外关于农业面源的氮磷流失研究主要是通过模型模拟、野外实地监测和人工模拟实验来实现的。大部分模型是建立在土壤侵蚀的基础之上的，如美国水土保持局提出的csc降雨径流曲线，它是在分析各种土壤植被等条件的大量降雨计算得到的。通过此类方法，在掌握各种参数的基础上可以快速获得计算结果，也是目前较大流域主要运用的方法。但是由于各种条件的差异性，计算结果必定与实地连续的农田监测结果存在着差异。而且，不同的研究人员在结合实地条件对参数进行修正时，其修正的合理与否也将影响着最终的结果。野外监测多选择典型土地利用方式，监测整个或多个轮作周期径流流失量，或监测年度汛期、非汛期的田面及各级沟渠、河道水及底泥的氮磷流失浓度和存量。监测方法包括流域监测、小区监测、农田多点位监测等^[7-9]。由于农田氮磷流失的发生具有间歇性、突发性，存在许多不确定因素，因此实地监测劳动强度大、周期长；而且年际间降雨条件会有较大差异，造成监测结果不尽相同，影响流失负荷的估算精度。野外实地监测仍是农田氮磷流失研究中不可缺少的手段，但多数情况下仅作为一种辅助手段，主要用于各类模型的验证和模型参数的校正以及流失规律的认识^[10]。

[1] 杨林章, 冯彦房, 施卫明, 薛利红, 王慎强, 宋祥甫, 常志州. 我国农业面源污染治理技术研究进展. 中国生态农业学报. 2013 (01): 96-101

[2] 万金保, 孙蕾, 刘峰, 汤爱萍. 鄱阳湖区农村面源污染控制中最佳管理措施示范研究. 水土保持通报. 2012 (03): 296-300

3. 研究的基本内容与计划

对有机农业的面源状况进行调查，通过原位人工模拟降雨，研究不同有机肥品种、用量、施用方式对农田径流和渗漏液中各形态氮素的含量及变化特征，氮素的流失途径的主要类型及主要污染物形态。

4. 研究创新点

有机农业作为一个完全施用有机肥的体系，其面积在我国已经快速扩大，有机农业的面源污染应该引起重视。有必要对有机农业的面源状况进行调查，了解不同有机肥类型、不同施肥方式、不同施用量对氮磷流失的影响，通过改善施肥技术来降低面源污染，从而实现有机农业真正的降低农业面源污染的功能。