東北地理所在蘇打鹽堿稻田離子徑流排放源頭控制方面取得進展
松嫩平原蘇打鹽堿土具有高鹽分、高堿度和高氟等區域特征。暴雨徑流和人工排水會將稻田中可溶性鹽離子（主要是鈉離子、鎂離子、碳酸氫根）和氟離子輸出至下游河流、湖泊等淡水生態系統中，對水環境和水生態存在潛在的負面影響。因此，揭示生長季蘇打鹽堿稻田離子的輸出特征，闡明不同田間管理措施下特征離子的徑流排放機制，對于蘇打鹽堿稻田面源污染源頭控制、促進區域水生態安全及農業可持續發展具有重要意義。
東北地理所水環境污染與防治研究團隊通過田間試驗，揭示了不同氮肥施用策略對離子輸出的影響。研究表明，雖然水稻種植有助于改善蘇打鹽堿土壤，但同時也帶來了離子徑流排放的風險與挑戰。在蘇打鹽堿稻田中，可溶性鹽和氟離子的徑流排放顯著（p<0.001）受到氮肥種類、徑流途徑及其二者之間交互作用的影響。無論施用何種氮肥，鈉離子和碳酸氫根均為蘇打鹽堿稻田主要發生徑流排放的可溶性鹽離子，分別占離子徑流排放總量的20.55~25.06 %和47.57~50.49 %。與其他氮肥處理組相比，施用有機無機復合肥會顯著（p<0.05）降低鈉離子和碳酸氫根的徑流排放，減少了碳酸氫根與氟離子之間的競爭吸附能力。同時，施用有機無機混施肥還降低了土壤中氟化鈣的溶解能力，從而減少了氟離子徑流排放。此外，無機復合肥可有效降低氟離子的徑流排放。因此，建議通過優化氮肥種類，減少蘇打鹽堿稻田對生態環境的負面影響，推動農業生產的綠色轉型和高效發展。
圖1 蘇打鹽堿稻田可溶性鹽與氟離子的徑流排放特征
相關成果發表在《Journal of Environmental Management》上，由特別研究助理王鑫壹（第一作者）、祝惠研究員（通訊作者）等人共同完成。該研究得到吉林省自然科學基金優秀青年基金、國家自然科學基金委區域聯合基金、中國科學院創新交叉團隊、中國科學院青年創新促進會等資助。
論文信息及鏈接如下：
Wang,X.Y.,Zhu,H.,Wang,B.,Yan,B.X.,2024. Optimizing fertilizer usage for source reduction of salt and fluoride ion runoff discharge from a soda saline-alkali paddy field. Journal of Environmental Management 364,121489.https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.121489
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