2020, Vol. 41
2. 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所, 成都 610041
2. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China
化肥是农业可持续发展的物质保证和粮食增产的基础, 为了维持农业高产稳产, 我国的化肥年施用量巨大且在逐年增加, 而肥料利用率却不容乐观[1].过量施用化肥造成巨大的经济损失, 同时增加地下水污染风险和面源污染风险[2~5].三峡库区是长江上游面源污染较严重的地区之一, 依据中国环境监测总站的统计资料, 2016年三峡库区的化肥流失量为1.06万t, 占所施化肥量的8.87%[6].三峡库区的开发历史悠久, 坡地开垦严重, 紫色土旱坡地占耕地总面积的一半以上.紫色土旱坡地具有土层薄, 易风化, 质地疏松、孔隙度大以及团聚结构少的特点, 易被侵蚀, 被认为是三峡库区泥沙和面源污染的主要来源地[7], 给三峡工程和长江中下游的生态安全造成了极大威胁.因此, 加强紫色土旱坡地氮流失特征的研究, 对防控三峡库区的面源污染有重要的现实意义.
秸秆是一种重要的农业资源, 直接还田是目前秸秆利用的主要途径, 秸秆还田不但能减轻因焚烧产生的大气污染, 也是提高土壤肥力的重要措施[8, 9].秸秆还田能够为土壤提供大量的有机碳以及氮、磷和钾等营养元素[10], 不仅能改良土壤理化性质, 并且能够有效降低旱坡地的地表径流量[11], 减小养分流失风险[12, 13].秸秆覆盖还田能够显著减少地表水土流失, 如果将秸秆进行20~30cm的深埋还田处理, 还可以降低氮素的淋溶量.徐泰平等[14]通过研究秸秆还田对川中丘陵区暴雨情况下耕地的氮磷流失的影响发现秸秆还田能够显著地降低地表径流量达26%~31%, 氮磷流失总量减少达60%~76%.郭智等[15]的研究发现, 相比常规施肥处理, 秸秆还田能显著减少全氮流失量达到15.95%.
目前, 许多学者已经对秸秆还田减少土壤养分流失的效果进行了大量研究, 但研究对象主要集中在农田水稻土[16], 且以地表径流研究为主[17], 而对紫色土旱坡地壤中流氮流失特征的研究较少.因此, 本研究通过标准人工径流小区, 连续监测油菜-玉米轮作制度下紫色土地表径流、壤中流的产流产沙特征、各次径流不同氮素形态的浓度变化特征, 并结合不同施肥处理[不施肥(CK)、常规施肥(T1)、优化施肥(T2)和减肥配施秸秆(T3)]下的紫色土旱坡地氮流失通量规律, 探讨紫色土旱坡地氮流失对减肥配施秸秆措施的响应特征, 以期为减少三峡库区紫色土旱坡地氮流失提供理论支撑.
1 材料与方法 1.1 供试土壤供试土壤选自中国科学院三峡库区水土保持与环境研究试验站, 试验站的地理位置见图 1.试验站位于重庆市忠县石宝镇新政村(E108°10′, N30°22′), 距离忠县县城约32 km, 地处忠县、万州、石柱三县(区)的交界处, 是三峡库区的腹心地带.试验小区年均温度19.2℃, 雨量充沛, 年均降雨量为1 150 mm, 无霜期320 d左右, 日照充足.试验小区位于长江主河道北岸, 坡度在5°~15°之间, 土壤为沙溪庙组砂岩、粉砂岩和泥岩快速风化形成的中性紫色土, 在三峡库区具有很强的代表性.试验中所用玉米秸秆购自试验地周围农户, 玉米秸秆的全氮含量为8.23 g·kg-1, 全磷含量为3.15 g·kg-1.供试土壤基本理化性质见表 1.
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图 1 试验站地理位置示意 Fig. 1 Location of experimental station |
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表 1 供试土壤基本理化性质 Table 1 Basic physical and chemical properties of the tested soil |
1.2 试验设计与样品采集
径流试验小区为长方形, 各小区投影面积均为100 m2(20 m×5 m), 底面以及四周均为混凝土修筑, 壤中流和地表径流出水口设置汇流沟, 各小区外安装壤中流和地表径流的集水桶, 为防止夏季产流量过大, 在集流桶旁设计添加分流桶, 具体装置见图 2.试验在15°坡度下设置4个施肥处理, 3个重复：①不施肥(CK)、②常规施肥(T1)、③优化施肥(T2)和④减肥配施秸秆(T3).同种处理的施肥量相同, 具体施肥量见表 2, 各小区的农作管理均相同.
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表 2 各处理的施肥量 Table 2 Amount of fertilizer applied for each treatment |
本试验种植模式采用“油-玉两熟”制, 油菜和玉米的肥料用量依照当地种植的施肥量进行减量施用, 各季作物栽培方式和田间管理措施均按照当地传统. 4个施肥处理种植的作物相同, 油菜于2017年10月23日移栽, 2018年4月29日收获, 玉米于2018年4月13日移栽至油菜的行间, 2018年7月20日收获.油菜季氮肥分基肥和薹肥两次施用(基肥占80%), 磷肥、钾肥、硼肥做基肥一次性施入, 基肥和薹肥施用时间分别为2017年11月7日和2017年12月5日, 于小雨前后撒施.玉米季肥料分两次施入, 第一次为玉米移栽时, 各处理施入2.5 kg尿素, 其余肥料于4月27日一次性施入.
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图 2 径流小区设计示意 Fig. 2 Schematic diagram of runoff plot design |
本试验观测期为2017年10月23日至2018年10月22日, 在观测期内, 逢降雨产流就进行采样.采样时, 先测定各径流小区径流桶中地表径流和壤中流的水位, 以计算各小区的地表径流和壤中流的径流量, 然后用塑料瓶采集地表径流和壤中流, 地表径流采集混合水样两瓶, 分别用于测定养分浓度和泥沙含量, 壤中流水样充分混匀后, 待水体静置至悬浮物沉淀后采样.收集池和分流池的样品分别测定养分浓度, 然后计算整体的平均养分浓度.水样采集后, 立即测定不同形态氮养分的浓度, 或在样品中加硫酸至pH小于2, 并存放在低于4℃的冰箱中冷冻, 待测.采用梅花形多点取样法取表层(0~20 cm)土壤, 四分法混合土样后保留1.0 kg带回实验室, 将土样在室温下风干, 研磨后过筛, 用于测定土壤氮含量和基本理化性质.本试验过程共采集土样3次, 第一次是试验处理前采集基础土样, 第二次是油菜收获后采样, 第三次是玉米收获后采样.降雨量数据从试验站人工气象降雨观测平台获取, 观测仪器为虹吸式雨量计.
1.3 分析和测定方法水样测定指标包括硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、溶解性总氮(DTN)和总氮(TN).TN用摇匀后的水样直接测定, NO3--N、NH4+-N和DTN用过0.45 μm滤膜的水样测定.溶解性总氮(DTN)和总氮(TN)用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法测定, 铵态氮(NH4+-N)用纳氏试剂比色法测定, 硝态氮(NO3--N)用紫外分光光度法测定.颗粒态氮(PN)=总氮(TN)-溶解性总氮(DTN).
土样和泥沙样测定指标中, 总氮(TN)用H2SO4消煮-凯氏定氮法测定, 铵态氮(NH4+-N)用KCl提取-靛酚蓝比色法测定, 硝态氮(NO3--N)用KCl提取-紫外分光光度法测定, 土壤pH采用pH计测定(水:土为5:1).
1.4 数据处理采用Microsoft Excel 2007和SPSS 23.0软件进行数据处理和图表绘制.所有结果均用3次测定结果的平均值表示.不同处理之间的多重比较采用LSD最小显著差数法(P < 0.05).
2 结果与分析 2.1 自然降雨条件下紫色土旱坡地产流、产沙特征本试验观测的年降雨量为1 105.2 mm, 属于平水年.由图 3可知, 在观测期内产生径流的降雨共计18次, 累积降雨量为726.1 mm, 降雨主要集中在4、5和9月, 降雨量峰值出现在4月26日, 达到140 mm.曹瑞霞等[18]的研究表明当次降雨量不低于24 mm时, 才会出现明显地径流现象, 这与本文的观测结果一致.不施肥(CK)、常规施肥(T1)、优化施肥(T2)和减肥配施秸秆(T3)处理的紫色土旱坡地分别产生了14、12、12、15次壤中流和12、11、10、9次地表径流, 壤中流径流量占总径流量的60.14%~88.56%, 是雨季径流的主要输出方式.在同一施肥方式下, 随着降雨量的增大, 壤中流和地表径流的总量也增加.不同处理的壤中流径流量大小呈现：减肥配施秸秆(T3)＞常规施肥(T1)＞优化施肥(T2)＞不施肥(CK), 不施肥(CK)处理的壤中流径流量最小, T3、T1和T2分别是CK的1.55、1.51和1.22倍.地表径流量大小呈现：不施肥(CK)＞优化施肥(T2)＞常规施肥(T1)＞减肥配施秸秆(T3), 施肥处理(T2、T1和T3)的地表径流量较CK分别减少了31.48%、25.17%和80.21%, 施肥能明显减少地表径流量, 其中减肥配施秸秆(T3)的效果最好.
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图 3 自然降雨条件下紫色土旱坡地壤中流径流量和地表径流量 Fig. 3 Interflow and surface runoff of purple soil sloping field under natural simulated rainfall |
从表 3可以看出, 各施肥处理(T2、T1和T3)的侵蚀产沙量均显著低于CK(P < 0.05), 减肥配施秸秆(T3)的紫色土旱坡地产沙量最少, 较CK降低了94.86%.
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表 3 自然降雨条件下紫色土旱坡地的产沙量1)/kg Table 3 Sediment yield of purple soil on sloping land under natural simulated rainfall/kg |
2.2 不同施肥方式对紫色土旱坡地土壤颗粒态氮流失的影响
在图 4中, 常规施肥(T1)和减肥配施秸秆(T3)均于5月8日达到峰值, 其中T1的颗粒态氮流失浓度最大, 为10.38 mg·L-1, 优化施肥(T2)和减肥配施秸秆(T3)较常规施肥(T1)分别降低了63.59%和86.05%.不同施肥处理的颗粒态氮流失通量大小呈现出：常规施肥(T1)＞优化施肥(T2)＞不施肥(CK)＞减肥配施秸秆(T3), 其中T1和T2之间无显著性差异, CK和T3之间也无显著性差异.T1的颗粒态氮流失通量是最大的, 为2.87 kg·(hm2·a)-1, T3的流失通量显著低于T2和T1(P < 0.05), 减肥配施秸秆较常规施肥和优化施肥能明显降低土壤颗粒态氮的流失.
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不同字母表示不同施肥处理的颗粒态氮流失通量差异显著(P < 0.05) 图 4 土壤颗粒态氮的流失浓度变化情况和流失通量特征 Fig. 4 Changes in the loss concentration and characteristics of loss flux of soil particulate nitrogen |
分析不同处理(CK、T1、T2和T3)的壤中流全氮流失浓度, 发现施肥方式对壤中流全氮的流失有显著影响(图 5).在4~7月CK的全氮流失浓度变化范围为0.49~12.29 mg·L-1, 低于各施肥处理(T1、T2和T3), 常规施肥(T1)在5月26日的流失浓度达到峰值(112.50 mg·L-1), 显著高于CK(1.94 mg·L-1)、优化施肥(32.71 mg·L-1)和减肥配施秸秆(36.64 mg·L-1)(P < 0.05).在9~10月, 各处理的流失浓度均出现明显地上升趋势, CK、T2和T3流失浓度的峰值均出现在9月, 其中T2的峰值最大(92.97 mg·L-1), 其次为T3(56.66 mg·L-1)和CK(53.67 mg·L-1).
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图 5 壤中流全氮流失浓度的变化情况和箱形图 Fig. 5 Changes of total nitrogen loss in the interflow and box plots |
在图 5(b)中, 从平均值来看, 各处理的壤中流全氮平均流失浓度大小呈现：常规施肥(T1)＞优化施肥(T2)＞减肥配施秸秆(T3)＞不施肥(CK), 说明T3能显著降低紫色土旱坡地壤中流全氮的流失浓度.就其极值范围来看, CK和T3全氮流失浓度的变化范围相近, T1的变化范围最大.
图 6中可以看出, 各施肥处理(T1、T2和T3)的地表径流全氮流失浓度在5月8日达到峰值, 其中常规施肥(T1)最大, 为13.07 mg·L-1, 其次为T3(12.59 mg·L-1)、T2(6.66 mg·L-1), 分别是同期CK处理的13.36、12.84和6.32倍.在6月1日的降雨中, 只有CK处理产生地表径流.各处理(CK、T1、T2和T3)在6~7月的地表径流全氮流失浓度变幅不大, 在8月8日的地表径流全氮流失浓度较7月30日均有升高, 其中T1的升高最显著, 是上一次的1.49倍, 而T3在8月8日未产生地表径流.各处理在10月3日的地表径流全氮流失浓度较9月27日提高了36.71%~92.73%(T2未产生地表径流).
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图 6 地表径流全氮流失浓度的变化情况和箱形图 Fig. 6 Changes of total nitrogen loss in the overland flow and box plots |
从全氮流失浓度的均值来看[图 6(b)], 地表径流全氮平均流失浓度的最高值出现在常规施肥处理(T1), 为4.37 mg·L-1, CK最低(1.81 mg·L-1), 优化施肥(T2)和减肥配施秸秆(T3)分别为2.92 mg·L-1和3.69 mg·L-1.只有CK与T1之间存在显著性差异(P<0.05), 其它处理间均无显著性差异.
表 4所示, 不同施肥处理条件下全氮的流失通量也存在一定的差异.常规施肥(T1)的壤中流全氮流失通量最大, 其次为优化施肥(T2), 二者均显著高于不施肥处理(CK), 而减肥配施秸秆(T3)的壤中流全氮流失通量较T1和T2有显著地降低(P < 0.05).各处理(CK、T1、T2和T3)的地表径流全氮流失通量较壤中流有明显的降低, 其中T1的值最大, 而T3的地表径流全氮流失通量最低, 说明T3较T1和T2能显著减少地表径流中氮素的流失.计算全氮总流失通量发现, 常规施肥(T1)和优化施肥(T2)之间无显著性差异, 减肥配施秸秆(T3)的全氮总流失通量最低, 显著低于T1和T2, T3较T1和T2显著减少了紫色土旱坡地的氮素流失.
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表 4 不同施肥处理条件下全氮的流失通量特征1)/kg·(hm2·a)-1 Table 4 Characteristics of loss flux of total nitrogen with different fertilization treatments/kg·(hm2·a)-1 |
通过计算发现, 各处理(CK、T1、T2和T3)的壤中流全氮流失通量占全氮总流失通量的72.88%~92.35%, 泥沙全氮流失通量占比最小(CK处理除外), 仅占总流失通量的1.19%~2.18%.紫色土旱坡地的氮素流失主要是通过壤中流的方式.
2.4 不同施肥方式对紫色土旱坡地土壤铵态氮和硝态氮流失的影响 2.4.1 壤中流和地表径流中铵态氮的流失情况在图 7中, T1、T2和T3的壤中流铵态氮平均流失浓度分别为0.06、0.05和0.05 mg·L-1, 与CK(0.05 mg·L-1)之间均无显著性差异(P < 0.05), 3种施肥方式对壤中流铵态氮的流失均无显著影响.
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图 7 壤中流铵态氮流失浓度的变化情况和箱形图 Fig. 7 Changes of ammonium nitrogen loss in the interflow and box plots |
在图 8中, 各施肥处理(T1、T2和T3)的地表径流铵态氮流失浓度在5月8日达到峰值, 分别为1.98、1.92和2.36 mg·L-1, 图 3(b)显示各施肥处理条件下地表径流量的峰值也出现在5月8日, T1、T2和T3的地表径流量分别是2 546.10、2 569.85和878.20 L, 但降雨量的峰值出现在4月26日, 说明地表径流对降雨的响应有延迟.与CK(0.25 mg·L-1)相比, 各施肥处理的地表径流铵态氮的平均浓度均有显著升高, 但T1、T2和T3之间没有显著性差异(P < 0.05).从极值的范围看(除离群值外的最大值和最小值, 下同), T1的波动范围最大.
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图 8 地表径流铵态氮流失浓度的变化情况和箱形图 Fig. 8 Changes of ammonium nitrogen loss in the overland flow and box plots |
从图 9中可以看出, 各处理(CK、T1、T2和T3)的地表径流铵态氮流失通量显著高于壤中流铵态氮流失通量, 占总流失通量的82.23%~96.58%.各施肥处理(T1、T2和T3)的地表径流铵态氮流失通量均显著高于CK处理, T3较T1和T2分别下降了61.98%和61.39%, 说明T3较T1和T2能显著减少地表径流中铵态氮的流失.
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不同大写字母表示不同施肥处理的地表径流差异显著, 不同小写字母表示壤中流差异显著(P < 0.05) 图 9 不同施肥处理条件下铵态氮的流失通量特征 Fig. 9 Characteristics of loss flux of ammonium nitrogen under different fertilization treatments |
如图 10所示, 各施肥处理(T1、T2和T3)的壤中流硝态氮流失浓度随降雨过程出现了3次峰值变化.在3次峰值中, 减肥配施秸秆(T3)较常规施肥(T1)和优化施肥(T2)均出现了显著地下降.在图 10(b)中, 常规施肥(T1)、优化施肥(T2)和减肥配施秸秆(T3)的硝态氮平均流失浓度分别为39.15、38.73和24.62 mg·L-1, 均显著高于CK(P < 0.05), 而T3较T1和T2显著降低了硝态氮的流失浓度, 说明减肥配施秸秆能明显减缓壤中流硝态氮的流失.
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图 10 壤中流硝态氮流失浓度的变化情况和箱形图 Fig. 10 Changes of nitrate nitrogen loss in the interflow and box plots |
从图 11中可以看出, 各施肥处理(T1、T2和T3)的地表径流硝态氮流失浓度的变化趋势与壤中流的相似, 均在5月26日和8月8日出现了峰值.在5月26日, T1的流失浓度为4.20 mg·L-1, T2和T3较T1分别下降了13.07%和65.51%.从地表径流硝态氮平均流失浓度来看[图 11(b)], T1处理的硝态氮平均流失浓度最大, 为1.47 mg·L-1, 各施肥处理间无显著性差异.
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图 11 地表径流硝态氮流失浓度的变化情况和箱形图 Fig. 11 Changes of nitrate nitrogen loss in the overland flow and box plots |
在图 12中, 各处理(CK、T1、T2和T3)的壤中流硝态氮流失通量均高于地表径流, 占总流失通量的92.61%~96.35%.常规施肥(T1)的壤中流硝态氮流失通量最大, 为18.46 kg·(hm2·a)-1, 优化施肥(T2)和减肥配施秸秆(T3)的壤中流硝态氮流失通量为14.23 kg·(hm2·a)-1和13.94 kg·(hm2·a)-1, T3和T2的壤中流硝态氮流失通量显著低于T1, 说明减肥配施秸秆较常规施肥处理显著减少了土壤中硝态氮的流失.
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不同大写字母表示不同施肥处理的地表径流差异显著, 不同小写字母表示壤中流差异显著(P < 0.05) 图 12 不同施肥处理条件下硝态氮的流失通量特征 Fig. 12 Characteristics of loss flux of nitrate nitrogen under different fertilization treatments |
如表 5所示, 在油菜季中, 减肥配施秸秆(T3)的土壤铵态氮含量最高(4.51 mg·kg-1), 分别是不施肥(CK)、常规施肥(T1)和优化施肥(T2)的2.62、1.89和2.32倍, 减肥配施秸秆(T3)的土壤碱解氮和全氮含量也显著高于常规施肥(T1)和优化施肥(T2), 说明减肥配施秸秆(T3)能显著提高土壤碱解氮和全氮的含量.在玉米季中, 各处理的土壤铵态氮含量呈现：减肥配施秸秆(T3)＞优化施肥(T2)＞常规施肥(T1)＞不施肥(CK), 优化施肥(T2)和减肥配施秸秆(T3)的土壤硝态氮含量均显著高于常规施肥(T1), 不同施肥处理条件下土壤碱解氮的含量也存在一定差异, 其中T3最大, 为49.29 mg·kg-1, 其次为T1(43.77 mg·kg-1), 二者均显著高于T2, 但T1和T3之间无显著性差异(P < 0.05).T1、T2和T3的土壤全氮含量之间不存在显著差异, 但T1和T3均显著高于CK.
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表 5 不同施肥处理条件下土壤的氮含量1) Table 5 Nitrogen content in soil with different fertilization treatments |
3 讨论
施肥会改善作物的生长情况从而影响紫色土旱坡地的产流产沙量, 平衡施肥是降低旱坡地土壤氮素随径流流失的有效方法之一[19].平衡施肥法可以充分提供作物生长所需的营养, 提高植被覆盖率, 有利于降低径流产生量和养分流失量.本文主要研究减肥配施秸秆对紫色土旱坡地氮素流失的影响.研究结果表明, 减肥配施秸秆对紫色土旱坡地氮流失通量具有较好的消减效应.
在本文中, 减肥配施秸秆(T3)的紫色土旱坡地产流产沙量远低于其他处理, 因为试验采用的是晒干后截成5~10 cm的秸秆, 一方面可以增加地表糙率, 阻挡雨水冲击, 减少雨水向下渗漏, 另一方面干燥的秸秆也会吸收一部分雨水, 使地表径流剥蚀土壤和搬运泥沙的能力显著下降[20, 21], 相对于未添加任何物料的不施肥(CK)、常规施肥(T1)和优化施肥(T2)处理降低了产流产沙量.尹忠东等[22]研究江西丘陵红壤区坡面径流及其与降雨关系的结果也表明, 秸秆覆盖能显著降低地表径流量, 对水土保持有很好的效果, 与本文结果一致.
进行相关性分析发现, 全氮流失浓度和硝态氮流失浓度存在显著的正相关关系, 与陈成龙[23]的研究结果一致.氮肥施入土壤后, 通过化学以及微生物过程转化成铵态氮、硝态氮以及亚硝态氮等形式, 其淋失以硝态氮为主, 铵态氮只占很小比例[24], 说明硝态氮是紫色土旱坡地氮流失的主要形态.土壤颗粒会吸附铵态氮但几乎不吸附硝态氮, 导致铵态氮大量滞留在土壤剖面的上中层, 而硝态氮主要富集在下层[25], 因此在本文中, 各处理的地表径流铵态氮流失浓度均显著高于壤中流, 而硝态氮流失浓度则恰好相反.林超文等[7]通过研究紫色土区不同雨强和施肥方式对养分流失的影响表明, 壤中流的氮素流失浓度受施肥的影响较大, 而地表径流受施肥的影响较小, 但本文中地表径流的全氮流失浓度和硝态氮流失浓度在施肥后有显著的增加, 这可能是因为施肥在降雨的前1~2 d, 全氮和硝态氮随降雨产流而流失.各处理壤中流的全氮流失浓度在8、9和10月出现大幅上升, 而地表径流的全氮流失浓度变化并不明显, 这是因为连续干旱造成土壤氮素累积, 在后期的降雨中集中淋溶出来[3].
有研究表明：紫色土氮素流失主要是通过泥沙, 泥沙带走的氮素远多于径流携带的氮素, 并认为泥沙携带的氮素损失量能代表氮素损失总量[26~29], 这与本文的研究结果不一致, 主要是因为忽略了壤中流对土壤氮素流失的影响, 而主要研究地表径流中的氮素流失.紫色土土层较薄, 饱和渗透率高, 渗透速率快, 壤中流带走的氮素占总流失养分的比例较大, 因此全面研究紫色土的氮素流失, 必须考虑壤中流的流失特征[7].在本文中, 壤中流径流量占总径流量的60.14%~88.56%, 是雨季径流的主要输出方式[30], 不同施肥处理壤中流的氮流失通量均高于地表径流, 说明壤中流是紫色土旱坡地雨季径流的主要方式和氮流失的主要途径, 这与贾海燕等[31]的研究结果一致.周志红等[32]通过在紫色土中分别施入50 t·hm-2和100 t·hm-2的玉米秸秆后发现, 施秸秆能显著降低土壤的氮流失通量.本文的减肥配施秸秆处理同样降低了全氮的平均流失浓度, 这与郭智等[15]和刘红江等[33]的研究结果一致.
4 结论(1) 紫色土旱坡地的雨季径流方式以壤中流为主, 各施肥处理壤中流径流量占总径流量的比例达到60.14%~88.56%.施肥能通过改善作物的生长情况从而显著减少紫色土旱坡地的地表径流量和泥沙流失量, 其中减肥配施秸秆的效果最显著.
(2) 铵态氮主要通过地表径流的方式流失, 硝态氮主要通过壤中流的方式流失且是全氮流失的主要形态.不同施肥处理的全氮流失浓度和硝态氮流失浓度呈显著的正相关关系, 全氮也主要是通过壤中流的方式流失, 壤中流全氮流失通量占全氮总流失通量的72.88%~92.35%.
(3) 不同处理的铵态氮和硝态氮流失通量均呈现出：常规施肥(T1)＞优化施肥(T2)＞减肥配施秸秆(T3)＞不施肥(CK), 不同处理的颗粒态氮流失通量和全氮总流失通量呈现出：常规施肥(T1)＞优化施肥(T2)＞不施肥(CK)＞减肥配施秸秆(T3), 减肥配施秸秆较常规施肥和优化施肥能显著降低紫色土旱坡地的硝态氮流失通量、铵态氮流失通量、颗粒态氮流失通量和全氮总流失通量, 减肥配施秸秆还能显著提高紫色土旱坡地土壤碱解氮和全氮的含量.秸秆部分替代化肥是一种既经济又环保的措施, 对实现农田土壤的可持续利用具有重要意义, 因此, 在农业生产中应大力提倡减量化肥配施秸秆.
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