2.2.3　氮磷輸出項

2.2.3.1　作物帶走

研究計算了水稻、小麥、玉米、高粱、大豆、雜豆、薯類、花生、油菜籽、芝麻、胡麻籽、向日葵、棉花、麻類、甘蔗、甜菜、煙葉、蔬菜、水果收獲物帶走氮磷，耕地作物（魯如坤等，1996；陳同斌等，1998；宋春梅，2004；傅靖，2007；李曉慧等，2009）和園地作物（魯如坤等，1982；盧樹昌等，2008）的各項系數(shù)根據(jù)參考文獻確定，其他水果按照蘋果、梨和葡萄作物的平均值確定，具體如表2-3所列。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)中有農(nóng)作物產(chǎn)品的產(chǎn)量，結合單位產(chǎn)量帶走氮（磷）量的系數(shù)，進而計算出秸稈和農(nóng)產(chǎn)品共同帶走的氮（磷）量。研究中，根茬量通常相當于整個地上秸稈量的15%～50%（魯如坤等，1996），是一個不小的數(shù)量，這部分氮（磷）量既不計入輸入（不計根茬還田），也不把這部分氮（磷）計入輸出（只計籽實和秸稈氮磷移出量）（傅靖，2007），視為直接存留在土壤中，故不再進行估算。計算公式如下：

　　（2-12）

式中　B₁——作物收獲帶走氮（磷）量，只計算秸稈和籽粒部分，t；

Y_i——i品種農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，t；

E——每收獲單位經(jīng)濟產(chǎn)量帶走（氮）磷量，kg/t；

0.001——單位轉換系數(shù)。

2.2.3.2　氨氣揮發(fā)

氨氣揮發(fā)是氮損失的途徑之一。畜禽排泄的糞便中超過50%的可溶性氮在產(chǎn)生、存儲、施用的過程中損失掉了。化肥也存在氨氣揮發(fā)損失，特別是尿素，可通過表面殘留物、作物葉面揮發(fā)。但并不是所有揮發(fā)的氨氣都離開了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，氨氣極易吸附于植物、土壤和地表水，故而大部分揮發(fā)的氨氣又重新沉降到了排放源附近，這部分計算詳見2.2.2.4干濕沉降部分。計算化肥和糞肥的氨氣揮發(fā)損失量，計算公式如下：

B₂=A₁R_l+A_rR_g　?。?-13）

式中　R_l，R_g——化肥氨氮揮發(fā)損失率和還田氨氣揮發(fā)損失率，%；

其余符號意義同前。

依據(jù)化肥類型、施用方法、環(huán)境條件等因素的不同，化肥氨化損失率會有所差異，研究中采用朱兆良（2008）的估算方法，取氨氣揮發(fā)損失率為11%。糞肥還田氨氣揮發(fā)損失率依據(jù)表2-4和表2-5參數(shù)進行計算。

2.2.3.3　反硝化

在估算反硝化量的時候也有兩個方法：一種是使用單位土地面積的反硝化損失速率；另一種是通過反硝化損失占輸入氮的比例來計算反硝化損失量。目前缺乏全國各地農(nóng)田的反硝化損失速率，故此處使用反硝化損失占輸入氮的比例（即反硝化損失率）來計算反硝化損失量，文獻中關于氮輸入項的計算多是考慮易于被植物獲得的氮，該部分氮也是農(nóng)田氮輸入的最大部分，故此處只計算化肥和糞尿氮輸入項。計算公式如下：

B₃=［A₁×R_Pf+（A_e+A_r）×R_FU］×S_P/（S_P+S_d+S_G）+［A₁×R_dG+（A_e+A_r）×R_dGFU］×（S_d+S_G）/（S_P+S_d+S_G）　?。?-14）

式中　R_Pf、R_FU、R_dG、R_dGFU——水田化肥氮反硝化損失率、水田糞尿氮反硝化損失率、旱地和園地化肥氮反硝化損失率、旱地和園地糞尿氮反硝化損失率，%；

S_P、S_d、S_G——水田、旱地、園地面積，hm2。

由于水田和旱地的反硝化速率存在較大差異，式（2-14）將農(nóng)田分為水田和旱地兩部分計算，忽略水田和旱地施肥量的差異，使用水田和旱地面積對施肥量進行分割。匯總國內(nèi)外關于反硝化損失率的研究，估算我國反硝化損失率如表2-6所列。

2.2.3.4　徑流侵蝕損失

侵蝕量大小與降水、田地坡度、種植方向、土壤質(zhì)地、土壤氮磷含量、作物種類等多種因素均有關，本書采用輸出系數(shù)法進行計算。農(nóng)田種類不同，則種植操作也不同，進而影響的輸出系數(shù)，此處建立基于不同農(nóng)田種類的輸出系數(shù)法計算徑流侵蝕氮（磷）輸出量，公式如下：

　?。?-15）

式中　C_fi——i種農(nóng)田種類單位面積耕地氮（磷）年徑流侵蝕輸出系數(shù)，kg/hm2；

S_fi——i種農(nóng)田種類的面積，hm2。

研究采用全國第一次污染普查中使用的《肥料流失系數(shù)手冊》中提供的東北地區(qū)的徑流輸出系數(shù)如表2-7所列。

2.2.3.5　淋溶損失

淋溶作用是一種累進過程，在當季未被淋溶的氮，以后可繼續(xù)下移而損失；已淋溶的氮（特別是硝態(tài)氮）在此后的旱季中又可隨水分的向上移動而重新進入根系活動層供作物吸收，因此，準確估計淋溶損失的量是比較困難的。淋溶損失的氮包括來源于土壤的氮和殘留的肥料氮，以及當季施入的肥料氮。研究中采用輸出系數(shù)法估算淋溶損失量，公式如下所示：

　?。?-16）

式中　C_li——i種農(nóng)田種類單位面積耕地氮（磷）年淋溶輸出系數(shù)，kg/hm2。

淋溶輸出系數(shù)的獲取方法和徑流輸出系數(shù)的獲取方法相似，從參考全國第一次污染普查中使用的《肥料流失系數(shù)手冊》中獲取。其中，系數(shù)手冊中沒有水田氮（磷）流失的研究，此處參考文獻（胡玉婷等，2011）對全國文獻統(tǒng)計的結果，氮淋溶輸出系數(shù)取值為7.29kg/hm2，磷則取0。