冻融交替对农田氮磷淋溶影响的研究进展*

邓芳博，鲍雪莲，梁 超**，解宏图

(1.中国科学院沈阳应用生态研究所 沈阳 110016； 2.中国科学院大学 北京 100049)

氮和磷是维持农作物生长发育所必需的养分，为保障粮食安全和维持作物高产而大量投入的肥料通过淋溶损失到地下水，威胁着饮用水安全，也是造成沿海地区地表水富营养化的关键驱动力[1-2]。研究显示，在欧美等发达国家，每年因淋溶损失的硝酸盐()和总磷分别为34.1 kg·hm-2和1.13 kg·hm-2[3-4]，即使在最佳施氮量下，仍然有15%～65%的肥料氮素会随着的淋溶而损失[5]，一旦肥料用量超过作物的需要量，淋失量就会急剧增加[6]。而在发展中国家，如中国和印度，化肥施用量远高于欧美，淋溶损失程度尤为严重[7-8]。因此，迫切需要降低氮磷淋溶损失以保证全球农业以环境友好型的方式可持续发展。

冻融交替是一种普遍存在于中高纬度、高海拔及部分温带地区的自然现象。据统计，全球有6600万km2的土地会发生季节性土壤冻结[9]，北半球每年有850 万km2的作物遭受冻结的影响[10]，60%的地区土壤冻结时间长达60 多天。每年遭受冻害的农田多发生在美国、加拿大、中国和北欧的玉米(Zea mays)、小麦(Triticum aestivum)和大豆(Glycine max)生产密集的地区[11]。冻融交替不仅能改变土壤水热状态和土壤结构，影响土壤的养分循环[12-15]，加之冻融期多为植物非生长季，作物氮磷利用率低从而增加了淋溶损失风险[16]。受全球气候变化的影响，土壤冻融格局势必发生变化，如： 气温升高导致积雪覆盖厚度变薄、持续时间变短，土壤冻结深度变深、强度变大，冬季冻结时间缩短，春季融化期延长等。……