周建斌教授團(tuán)隊(duì)在土地利用方式變化導(dǎo)致包氣帶累積大量硝態(tài)氮研究方面取得進(jìn)展

近日，資源環(huán)境學(xué)院周建斌教授團(tuán)隊(duì)在區(qū)域尺度土地利用方式變化引起包氣帶（地面以下潛水面以上的地帶）硝態(tài)氮累積及對地下水影響方面研究取得進(jìn)展，成果以“High nitrate accumulation in the vadose zone after land-use change from croplands to orchards”為題在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)領(lǐng)域主流期刊《Environmental Science & Technology》在線發(fā)表。論文第一作者為博士生高晶波，陳竹君副教授及周建斌教授為文章共同通訊作者。

自1990年以來，陜西秦嶺北麓周至、眉縣一帶開始種植獼猴桃，土地利用方式由以糧田為主轉(zhuǎn)變?yōu)楂J猴桃園為主，已成為我國乃至全球最大的獼猴桃集中連片種植區(qū)。獼猴桃生產(chǎn)中過量施肥問題突出，帶來的土壤氮素累積及對地下水水質(zhì)的影響尚不清楚。該研究通過在獼猴桃主產(chǎn)區(qū)大范圍采集土壤深層剖面樣品及地下水樣的方法從區(qū)域尺度上研究了糧田轉(zhuǎn)變?yōu)楣麍@后對土壤氮素盈余、包氣帶硝態(tài)氮累積及地下水水質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)與糧田相比，由于過量施肥導(dǎo)致獼猴桃園年氮素盈余量平均1260 kgN/ hm²，氮素利用效率（氮素?cái)y出/氮素投入）低于20%。獼猴桃園0-5 m、0-10 m土壤剖面硝態(tài)氮累積量平均高達(dá)3674 及7113 kgN/hm²；估算的周至、眉縣獼猴桃產(chǎn)區(qū)包氣帶10 m深度硝態(tài)氮累積量高達(dá)266.5 Gg N，相當(dāng)于該區(qū)域年氮素總投入的約3.5倍。監(jiān)測的31個(gè)井水樣品中有97%的超過WHO規(guī)定的飲用水硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)。說明該區(qū)域由糧田轉(zhuǎn)變?yōu)楂J猴桃園后導(dǎo)致包氣帶累積了大量硝態(tài)氮，對地下水水質(zhì)帶來嚴(yán)重影響。

該研究的理論意義在于，提出在評價(jià)集約化生態(tài)系統(tǒng)氮去向、轉(zhuǎn)化及效應(yīng)時(shí)應(yīng)考慮包氣帶累積的大量累積硝態(tài)氮。實(shí)踐意義包括，亟待開展我省獼猴桃主產(chǎn)區(qū)源頭減量施氮及水肥綜合管理技術(shù)的研究及推廣工作，以減少土壤氮素累積及損失，保證獼猴桃產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展；包氣帶累積的硝態(tài)氮會隨水分遷移進(jìn)入地下水，但存在延遲性（legacy），因此，在制定緩解或控制地下水硝酸鹽污染措施及評價(jià)其效應(yīng)時(shí)，應(yīng)將考慮硝態(tài)氮在包氣帶遷移的這種延遲性。

該研究得到國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFD0200106）、國家自然科學(xué)基金（41671295）、中英國際合作項(xiàng)目及學(xué)校“雙一流”建設(shè)專項(xiàng)資金等經(jīng)費(fèi)支持。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.0c06730

                                                                                                                編輯：趙杰

                                                                                                                終審：李志