松嫩平原苏打盐碱土具有高盐分、高碱度和高氟等区域特征。暴雨径流和人工排水会将稻田中可溶性盐离子(主要是钠离子、镁离子、碳酸氢根)和氟离子输出至下游河流、湖泊等淡水生态系统中，对水环境和水生态存在潜在的负面影响。因此，揭示生长季苏打盐碱稻田离子的输出特征，阐明不同田间管理措施下特征离子的径流排放机制，对于苏打盐碱稻田面源污染源头控制、促进区域水生态安全及农业可持续发展具有重要意义。 东北地理所水环境污染与防治研究团队通过田间试验，揭示了不同氮肥施用策略对离子输出的影响。研究表明，虽然水稻种植有助于改善苏打盐碱土壤，但同时也带来了离子径流排放的风险与挑战。在苏打盐碱稻田中，可溶性盐和氟离子的径流排放显著(p<0.001)受到氮肥种类、径流途径及其二者之间交互作用的影响。无论施用何种氮肥，钠离子和碳酸氢根均为苏打盐碱稻田主要发生径流排放的可溶性盐离子，分别占离子径流排放总量的20.55~25.06 %和47.57~50.49 %。与其他氮肥处理组相比，施用有机无机复合肥会显著(p<0.05)降低钠离子和碳酸氢根的径流排放，减少了碳酸氢根与氟离子之间的竞争吸附能力。同时，施用有机无机混施肥还降低了土壤中氟化钙的溶解能力，从而减少了氟离子径流排放。此外，无机复合肥可有效降低氟离子的径流排放。因此，建议通过优化氮肥种类，减少苏打盐碱稻田对生态环境的负面影响，推动农业生产的绿色转型和高效发展。
图1 苏打盐碱稻田可溶性盐与氟离子的径流排放特征
相关成果发表在《Journal of Environmental Management》上，由特别研究助理王鑫壹(第一作者)、祝惠研究员(通讯作者)等人共同完成。该研究得到吉林省自然科学基金优秀青年基金、国家自然科学基金委区域联合基金、中国科学院创新交叉团队、中国科学院青年创新促进会等资助。
论文信息及链接如下：
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
