施用不同基肥对滇中烤烟坡地土壤氮磷养分流失的影响

Effects of different basal fertilizer applications on soil nitrogen and phosphorus losses from sloping flue-cured tobacco lands in central Yunnan Province

摘要

目的 阐明不同基肥施用下滇中烤烟坡耕地氮磷径流流失特征及土壤养分状况，为优化烤烟种植模式，降低氮磷污染提供理论依据。 方法 在滇中二龙潭小流域烤烟坡耕地设置田间径流小区，研究了单施化肥（CK）、厨余垃圾堆肥配施化肥（FW）、玉米秸秆堆肥配施化肥（CS）、有机肥配施化肥（OF）4种处理方法下氮磷径流流失及土壤肥力特征。 结果 （1） 4种处理径流量无显著差异，随着烤烟生长，总氮、铵态氮和磷酸盐流失浓度呈下降趋势。（2） FW处理显著降低坡耕地氮磷流失量，与OF，CS处理相比，总氮流失量减少10.29%，5.6%，硝态氮流失量减少22.60%，19.40%，铵态氮流失量减少18.61%，10.16%，总磷流失量减少21.94%，13.13%，磷酸盐流失量减少21.16%，17.08%。（3） 氮素流失形态以可溶性氮为主，占全氮流失量的70.61%~80.56%；磷酸盐是磷素流失的主要形态，占总磷流失量的59.32%~74.88%。氮磷流失量分别占氮磷施入总量的0.79%~2.62%，0.08%~0.30%。（4） 与单施化肥（CK）相比，增施基肥显著提高了土壤养分，FW处理全氮（10.02%）、硝态氮（56.02%）、水解性氮（11.31%）、速效磷（53.28%）、速效钾（69.95%）含量显著提升。 结论 厨余垃圾堆肥配施化肥作为一种资源高效利用的施肥策略，在烟区推广应用可有效降低坡耕地氮磷流失，为烤烟生长提供丰富养分。

Abstract

Objective This study clarifies the characteristics of nitrogen and phosphorus runoff losses and soil nutrient status under different basal fertilizer applications in sloping flue-cured tobacco farmland in central Yunnan， and provides a theoretical basis for optimizing tobacco planting patterns and reducing nitrogen and phosphorus pollution. Methods Field runoff plots were established on sloping flue-cured tobacco farmland in Erlongtan sub-watershed， central Yunnan. Runoff losses of nitrogen and phosphorus and soil fertility characteristics were investigated under four treatments： single application of chemical fertilizer （CK）， kitchen waste compost with chemical fertilizer （FW）， corn stover compost with chemical fertilizer （CS）， and organic fertilizer with chemical fertilizer （OF）. Results （1） Runoff volume showed no significant differences among the four treatments. The concentrations of total nitrogen， ammonium nitrogen， and phosphate in runoff decreased with tobacco growth. （2） The FW treatment significantly reduced nitrogen and phosphorus losses from sloping farmland. Compared to the OF and CS treatments， the FW treatment reduced total nitrogen losses by 10.29% and 5.6%， nitrate nitrogen losses by 22.60% and 19.40%， ammonium nitrogen losses by 18.61% and 10.16%， total phosphorus losses by 21.94% and 13.13%， and phosphate losses by 21.16% and 17.08%， respectively. （3） Soluble nitrogen was the dominant form of nitrogen loss， accounting for 70.61%~80.56% of total nitrogen loss， while phosphate was the main form of phosphorus loss， constituting 59.32%~74.88% of total phosphorus loss. The losses of nitrogen and phosphorus accounted for 0.79%~2.62% and 0.08%~0.30% of total inputs， respectively. （4） Compared to the chemical fertilizer （CK） treatment， applying basal fertilizers significantly improved soil nutrient contents. In the FW treatment， the contents of total nitrogen， nitrate nitrogen， hydrolysable nitrogen， available phosphorus， and available potassium increased significantly by 10.02%， 56.02%， 11.31%， 53.28%， and 69.95%， respectively. Conclusion As a resource-efficient fertilization strategy， combining kitchen waste compost with chemical fertilizer effectively reduces nitrogen and phosphorus losses in sloping farmland and provides abundant nutrients for the growth of flue-cured tobacco.

Graphical abstract

关键词

厨余垃圾 / 氮磷流失 / 烤烟 / 土壤肥力 / 滇中

Key words

kitchen waste / nitrogen and phosphorus loss / flue-cured tobacco / soil fertility / central Yunnan

云南省耕地面积607.21万hm²，15°以上坡耕地占耕地总面积的66.84%，是云南省烤烟种植的主要土地利用类型^［1］。受西南季风影响，滇中地区形成典型的雨热同期气候格局。该区域年均降雨量800~1 200 mm，其中超过60%的降水集中于7—10月，与烤烟生长期高度重叠^［2］。在降雨集中、土壤抗侵蚀能力较弱、地形条件复杂情况下，坡耕地水土流失问题尤为突出。雨季施用的肥料极易通过径流冲刷迁移至周边水体。这不仅降低肥料利用效率，还提高了水体的氮磷负荷^［3］。因此，选择合适的基肥种类和用量可有效降低坡耕地氮磷流失风险，缓解农业面源污染。

为改良烟田土壤、提升肥料利用效率及降低环境风险，有机物料代替部分常规化肥越来越受人们重视。目前已形成多种节约氮的施肥模式（有机肥、秸秆等）。大量研究表明，有机肥施用能有效提升土壤有机质（7%~28%）^［4］、全氮（21.87%~88.40%）^［5］、全磷（19.53%~62.79%）^［6］含量，改善土壤结构，促进烟株生长并提高烟叶产量（4.68%）^［7］。然而，有研究指出在满足作物氮素需求的前提下，有机肥（如粪肥）可能会导致土壤磷素大量积累，增加径流损失和水体富营养化风险^［8］。相比之下，秸秆作为一种重要的有机物料利用方式，经农田微生物分解可释放出氮、磷、钾等营养物质，有效补充作物生长所需土壤养分，减少耕地化肥的用量，提高土壤速效磷（82.9%）^［9］、有机碳含量（44.84%~74.08%）和烤烟产量（8.46%~23.34%）^［10］，并减少坡耕地产沙产流，降低氮素损失，维持红壤坡耕地磷素平衡与有效性^［11］。厨余垃圾堆肥富含有机质、杂质少、重金属含量低，是一种极具应用潜力的肥料。研究表明不仅能提升土壤有机质含量（11.64%~19.87%），增产效果显著（水稻增产19.40%）^［12］，还能缓解土壤酸化，丰富养分，激活部分土壤酶活性，促进有益微生物繁殖，为烤烟生长创造更佳条件^［13］。更有研究证实，特定用量（18 t/hm²）的厨余垃圾堆肥有助于维系农田生态系统氮磷平衡，增强植物吸收与土壤固持能力，同时显著降低氮磷流失风险^［14］。相比之下，化肥具有养分浓度高、肥效快的特点，可快速满足作物需求，但长期单一施用会加速土壤酸化（酸化深度可达40 cm）^［15］，并对土壤微生物群落产生负面影响，导致群落结构趋于单一^［16-17］。

目前，对于烟草种植肥料的研究大多集中于化肥、有机肥和秸秆等传统物料，针对厨余垃圾堆肥在连作烟田的氮磷流失和土壤养分的研究鲜有报道。因此，为比较化肥、有机肥、秸秆和厨余垃圾堆肥对连作烟田的氮磷流失和土壤养分的影响，本研究以滇中二龙潭小流域烤烟区为研究对象，通过布设田间径流小区，分析单施化肥、有机肥配施化肥、秸秆配施化肥以及厨余垃圾配施化肥处理下的坡面氮磷流失特征、土壤养分变化。旨在为优化滇中坡耕地烟草种植模式，探究出多种适宜烟草种植的肥料种类，为滇中烤烟种植农业生产活动提供依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于云南省玉溪市红塔区二龙潭小流域高仓街道李井村，地势西北高东南低，自北向南海拔依次降低，地理坐标为东经102°34′47.86″，北纬24°17′09.48″，海拔1 910 m。该地区气候为中亚热带半湿润冷冬高原气候，降水分配不均，夏秋多雨、冬春干旱，多年平均气温15.4~24.2 ℃，平均降雨量909.8 mm，降雨天数100~150 d。土壤主要为红壤土，由砂页岩发育而成，土壤呈酸性、土层较薄。流域内植被覆盖率为63.71%，树种以云南松（Pinus yunnanensis Franch.）分布最为广泛，其次有桉树（Eucalyptus robusta Sm.）、滇桤木（Alnus ferdinandi-coburgii Schneid.）、杉木（Cunninghamialanceolata Hook.）等。种植农作物主要为烤烟、玉米和辣椒等。土壤基本理化性质如下：容重1.21 g/cm³，pH值5.43，有机质32.44 g/kg，全氮1.28 g/kg，全磷1.65 g/kg。

1.2 试验设计

在试验区选取坡度为15°的平整坡耕地，建造径流小区4个，面积为25 m²（2.5 m×10 m），径流池体积为1 m³（1 m×1 m×1 m），径流小区建造标准参照DB41/T2078—2020。本次试验一共设置4个处理，分别为CK（单施化肥）、FW（施用2.4 kg/m²厨余垃圾基肥+化肥）、CS（施用1.5 kg/m²秸秆基肥+化肥）、OF（1 kg/m²有机肥基肥+化肥）。本次试验的3种施肥量设置、堆肥方法参考2020—2024年本试验区张晓花^［6］、裴益乐^［18］、唐倩^［19］等研究结果，并结合试验区土壤养分进行综合确定。

秸秆为玉米秸秆，有机肥为牛粪、猪粪，厨余垃圾从当地农户收集，主要包含：白菜、菠菜、大蒜苗、甘蔗皮、西瓜皮、橘子皮、剩菜剩饭等。2024年1月将秸秆按照5 cm粒度粉碎，4月开始堆沤。堆沤装置为密闭塑料桶（直径100 cm、高度100 cm），秸秆、有机肥、厨余垃圾分桶处理。堆沤时秸秆、有机肥加入适量水，使其含水量在60%~70%，将收集来的厨余垃圾切成小块状，在3个堆沤桶中分别加入1‰发酵菌剂（由河南果满田农业科技公司购买，主要包含枯草芽孢、长枝木霉菌、酿酒酵母菌），3‰谷糠搅拌均匀，统一用塑料薄膜覆盖，当温度达到60 ℃时开始翻堆，15~20 d即可腐熟。当原辅料变成黄褐色或黑褐色，并伴有灰白色菌丝或斑点，湿时手握有弹性，干燥时脆且易碎为堆肥成品。各基肥施用养分见表1。

本次试验种植农作物为烤烟，品种为K326，由玉溪市烟草公司统一调入。2024年4月22日进行机器翻耕，起垄种植，垄高30 cm，穴施基肥，7 d后移栽烤烟。每个径流小区内共有18株烤烟，每行2株，每列9株，种植密度为16 500株/hm²。5月7日施用提苗肥（N-P₂O₅-K₂O=12∶6∶24），5月28日施用追肥（N-P₂O₅-K₂O=18∶5∶22），各施肥量养分见表1。

1.3 样品的采集与测定

1.3.1 径流样品的采集与测定

降雨量采用自记雨量计（RG2-M美国AGR公司）测定。在产流停止后到样地进行查看，用水尺测量并记录径流高度，用木棍将泥沙与水样充分混合，每个径流小区用集流瓶各取两瓶500 ml径流水样，采集完毕后用清洁工具将池壁、池底泥沙清理干净。在24 h内，对水样进行过滤，测定其中的总氮（TN）、铵态氮（NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N）、硝态氮（NO^-₃-N）、总磷（TP）和磷酸盐（\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}）含量。

径流氮磷不同形态均采用国家标准测定。TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB 11894—1989），NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N采用纳氏试剂比色法（GB7479—1987），NO^-₃-N采用酚二磺酸分光光度法（GB7480—1987），TP和\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}采用过硫酸钾消解-钼蓝比色法（GB11893—89）。

1.3.2 土壤样品的采集与测定

于烤烟生长至团棵期、旺长期、成熟期（移栽后45 d，75 d，105 d），在每一个径流小区内S型选取取样点，分别取不同处理下0—20 cm的土壤样品，​剔除石砾及植物残体后充分混匀样本，转入无菌密封袋封装。使用预冷保温箱（内置冰袋）进行隔绝运输，3 h内送达实验室，风干过筛后用于物理、化学指标测定。

土壤理化性质依据标准方法测定。土壤pH值采用电位法（水土比1∶5）测定；有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法测定；全氮采用半微量凯氏法测定；水解性氮采用碱解扩散法测定；硝态氮采用紫外分光光度法测定；全磷与全钾采用硫酸消煮法测定；速效磷采用Bray-Ⅰ法测定；速效钾采用乙酸铵提取-火焰光度法测定。

1.4 氮和磷流失量计算公式

单次降雨径流量计算公式为：

R=\frac{S\times h}{a}（1）

式中：R为径流量（mm）；S为径流池底面积（m²）；h为径流池水深（mm）；a为径流小区面积（m²）。

径流氮、磷流失量的计算公式为：

Q=\frac{{\displaystyle \sum _{i=\mathrm{1}}^n}(C_i\times V_i)}{a}\times \mathrm{10}（2）

式中：Q为径流事件中氮、磷径流流失量（g/hm²）；C_i为第i次径流事件径流水样中氮、磷质量浓度（mg/L）；V_i为第i次径流事件中小区径流水样体积（L）；n为一个完整的监测期的径流事件总数。

氮磷流失率计算公式为：

R_{\mathrm{N}\mathrm{P}}=Q/Q_{\mathrm{N}\mathrm{P}}（3）

式中：R_{\mathrm{N}\mathrm{P}}为径流事件中氮、磷径流流失率（%）；Q为氮、磷径流流失量（kg）；Q_{\mathrm{N}\mathrm{P}}为小区施用氮磷量（kg）。

1.5 数据处理与统计分析

采用Excel 2020软件进行试验数据计算和预处理，采用SPSS Statistics 23软件进行数据处理，方差分析采用最小显著差异法（LSD），使用Graphpad Prism 10.1软件绘图。

2 结果与分析

2.1 试验地年降雨量和径流分析

2024年降雨量为554.4 mm（图1），降雨量最大月份为7月份，降雨量为151.2 mm，最大30 min雨强为5月15日31.07 mm/h。2024年降雨主要集中在6—8月，占全年降雨量的55.64%。其中在烤烟生长季一共监测到降雨产流9次，各处理间（CK，FW，CS，OF）地表径流量无显著差异（p>0.05），径流量与降雨量呈极显著正相关关系（p<0.01）。烤烟在团棵期发生3次径流事件（6月12日、6月16日、7月4日），平均单次径流量为（15.37±0.17） mm，累计径流量为（46.1±0.50） mm，旺长期发生4次径流事件（7月14日、7月26日、7月29日、8月10日），平均单次径流量为（12.98±0.58） mm，累计径流量为（51.9±2.35） mm，成熟期发生2次径流事件（8月22日、9月7日），平均单次径流量为（12.55±1.05） mm，累计径流量为（25.1±2.10） mm。

2.2 施用基肥对坡耕地氮磷径流流失的影响

2.2.1 施用基肥对氮磷流失质量浓度的影响

不同施肥方式对烤烟坡地氮磷质量浓度具有显著影响（图2）。随着烤烟的生长，径流TN浓度呈下降趋势，6月12日出现峰值，CK，FW，CS，OF处理为5.58，7.59，8.20，8.47 mg/L，是8月22日最低值的2.28~2.67倍。在烤烟生长期内TN平均浓度表现为OF（5.31 mg/L）>CS（5.20 mg/L）>FW（5.12 mg/L）>CK（3.80 mg/L），4种处理TN平均浓度均超过GB3838—2002《地表水环境质量标准》中规定TN的Ⅴ类标准（2 mg/L）。NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N，NO^-₃-N浓度在烤烟生长期内呈波动变化，NO^-₃-N浓度于7月29日最高，不同处理为2.71~4.32 mg/L，是8月10日最低值的2.11~2.72倍。NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N流失浓度于7月4日最高，不同处理为1.05~1.95 mg/L，是8月10日最低值的2.25~2.80倍。

与氮素趋势相反，不同处理TP流失浓度随着烤烟的生长呈波动性增加趋势。9月7日达到峰值，是6月16日最低值的1.51~2.64倍。TP浓度均值表现为OF（0.29 mg/L）>CS（0.27 mg/L）>FW（0.22 mg/L）>CK（0.17 mg/L），4种处理TP质量浓度均低于GB3838—2002《地表水环境质量标准》中规定TP的Ⅴ类标准（0.4 mg/L）。\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}流失浓度在烤烟生长期内变化较为平缓，不同处理均值浓度为：0.10，0.15，0.17，0.18 mg/L。与OF处理相比，FW，CS处理TP和\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}流失浓度分别减少了22.31%，6.44%和16.88%，4.47%。综上所述，FW处理TN，NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N，NO^-₃-N，TP，\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}质量浓度均值低于CS，OF施肥处理，表明厨余垃圾与秸秆、有机肥相比能有效降低径流中氮素、磷素的流失风险。

2.2.2 施用基肥对氮磷流失特征的影响

不同处理地表径流氮磷流失量特征如图3所示。团棵期（6月12日—7月4日）是TN流失量最高的时期，占流失总量的48.53%~56.12%；进入旺长期（7月14日—7月29日），总氮流失量下降22.23%~44.08%并趋于稳定，成熟期后总氮流失量降至666.88~984.53 g/hm²。TN流失总量表现为OF（6 920.67 g/hm²）>CS（6 577.17 g/hm²）>FW（6 208.53 g/hm²）>CK（4 860.83 g/hm²）。与CS，OF处理相比，FW处理显著降低了TN流失量，与CS和OF处理分别降低5.6%和10.29%，NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N，NO^-₃-N流失量呈波动变化，NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N流失量均值表现为OF（191.01 g/hm²）>CS（173.05 g/hm²）>FW（155.47 g/hm²）>CK（116.57 g/hm²），NO^-₃-N流失量均值表现为OF（428.47 g/hm²）>CS（411.46 g/hm²）>FW（331.65 g/hm²）>CK（271.19 g/hm²）。FW处理在NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N，NO^-₃-N流失量较CS， OF处理分别降低10.16%，18.61%和19.40%，22.60%。由表2可知，各处理径流NH{}_{\mathrm{4}}^{+}-N，NO^-₃-N流失量分别占径流TN流失量的21.58%~24.83%和48.08%~56.30%，两者占TN流失总量的70%以上，表明可溶性氮是地表径流中氮素流失的主要形态。

不同处理TP流失量远低于TN流失量，在烤烟生长期内呈波动变化，如图3所示。CK，FW，CS，OF处理TP流失量峰值分别为37.90，47.01，65.83，72.20 g/hm²，不同处理TP流失总量为OF（323.75 g/hm²）>CS（290.91 g/hm²）>FW（252.71 g/hm²）>CK（209.92 g/hm²）。\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}流失总量为OF（228.99 g/hm²）>CS（217.71 g/hm²）>FW（180.53 g/hm²）>CK（124.52 g/hm²），\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}流失量占TP流失量的59.32%~74.88%，是磷素流失的主要形态。FW处理TP流失量较CS，OF处理降低13.13%，21.94%，\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}流失量降低17.08%，21.16%。由表2可知，TN流失率在0.79%~2.62%，平均流失率为1.58%，TP流失率在0.08%~0.30%，平均流失率为0.17%。CK处理氮磷流失率最高，其次是OF，CS，FW处理。

2.3 施用基肥对坡耕地土壤养分的影响

如图4所示，与CK处理相比，增施基肥显著改善了土壤养分状况。施用厨余垃圾、秸秆、有机肥有效缓解了土壤酸化趋势，土壤pH值较CK提高：FW（2.35%）>CS（2.16%）>OF（1.59%）。增施基肥显著提升了土壤有机质及氮素相关指标，有机质增幅：CS（11.85%）>FW（10.73%）>OF（8.56%）；全氮增幅：OF（22.81%）>CS（16.54%）>FW（10.02%）；硝态氮增幅：CS（67.48%）>OF（57.30%）>FW（56.02%）；水解性氮增幅：OF（20.43%）>CS（19.00%）>FW（11.31%）；全磷增幅：OF（4.94%）>CS（3.09%）>FW（2.47%）。同样，增施基肥对土壤速效磷含量显著提升，FW（53.28%）>OF（30.45%）>CS（18.11%），在3种基肥处理中，FW处理对速效磷的提升效果最佳，显著高于CS和OF处理。与CK处理相比，全钾增幅：OF（9.35%）>CS（5.96%）>FW（4.08%），速效钾增幅：OF（77.63%）>FW（69.95%）>CS（46.54%）。以上结果表明，在烤烟种植中增施基肥，相比于单施化肥显著丰富了土壤氮、磷、钾养分，为烤烟的生长提供了一个有利的土壤环境。综合各指标增幅来看，FW处理在土壤pH值、硝态氮、速效磷、速效钾含量的提升方面表现出相对较大的优势。

3 讨 论

3.1 施用基肥对坡耕地氮磷流失的影响

降雨与施肥是驱动坡耕地氮磷径流流失的关键因子。本研究监测到的9次降雨产流事件总径流量为123.1 mm，且径流量与降雨量呈极显著正相关关系（p<0.01）。降雨是径流产生的先决条件，而径流量大小决定氮磷养分迁移的强度。

降雨雨滴对土壤结构的破坏作用，促进了地表和地下径流的形成，随着降雨量和强度的增加，径流侵蚀力增强，一部分土壤养分由吸附态变成溶解态，造成土壤中氮磷随径流流失。因此，降雨特征（雨量和雨强）是坡耕地氮磷流失负荷的关键驱动因素。

本研究中，在烤烟团棵期径流不同形态氮素（总氮、硝态氮、铵态氮）和磷酸盐流失浓度显著高于旺长期、成熟期。可能原因在于5月28日追肥活动，此时施入的肥料尚未被作物吸收或土壤固持，在降雨冲刷与径流搬运作用下，极易发生损失。值得注意的是，尽管不同施肥处理径流中总氮浓度均超过了全国Ⅴ类水标准，但总磷平均浓度未超过Ⅴ类水标准阈值，表明滇中坡耕地烤烟氮素流失对环境存在一定的潜在风险，控制氮素流失减轻水体污染尤为重要。在本研究中，与施用厨余垃圾相比，秸秆、有机肥能有效减少径流中氮素的流失量。这可能是因为厨余垃圾经过充分腐熟后，其含氮组分已部分转化为结构更稳定的腐殖质，施入土壤后，这类腐殖质有助于促进土壤形成水稳性团聚体，增加非毛管孔隙度，从而改善土壤结构、增强对养分的持留能力，减少氮素的流失^［20］。同样，施用厨余垃圾径流中磷素流失低于秸秆、有机肥，可能是由于厨余垃圾通过其富含的有机酸竞争解吸并溶解铁铝结合态磷，促进了土壤磷的吸附和固定，并激活土壤微生物及根系对磷的生物固持，从而减少了磷素的流失^［21］。

本研究发现，溶解氮是径流中氮素流失的主要形态，其占总氮流失的比例高达70%以上，其中硝态氮是可溶性氮的主体（占比48.08%~56.30%），铵态氮占比相对较低（21.58%~24.83%），与王艳丹等^［22］研究结果一致。这种形态分布的差异主要源于土壤中两种不同的理化行为：硝态氮带负电荷不易被土壤胶体（通常带负电）吸附，且溶解性和移动性极强，极易随水分淋失；铵态氮带正电荷易被带负电的土壤胶体吸附固定，相对不易淋失，但当土壤中铵态氮超过土壤胶体吸附量，铵态氮也会发生一定程度的淋失。磷素流失同样以溶解磷为主，磷酸盐流失量占总磷流失量的59.32%~74.88%。这与唐倩等^［19］施用有机肥对红壤坡耕地氮磷流失的影响研究结论一致。本研究4种处理总氮、总磷径流流失量范围为4 860.83~6 920.67，209.92~323.75 g/hm²，流失率为：0.79%~2.62%，0.08%~0.30%。结合氮磷流失形态来看，滇中烤烟坡耕地径流流失以溶解性强、迁移性高的硝态氮为主，氮素流失意味着烤烟坡耕地存在一定的环境释放风险。尽管总磷流失量和流失率相对较低，但其流失形态中溶解磷占比高，对水体存在潜在富营养化威胁。在3种基肥施用中，厨余垃圾配施化肥在控制养分径流损失方面表现最优，未来研究可进一步探讨厨余垃圾堆肥配合水土保持措施，在保障烟草产量和品质的同时，将总氮和总磷流失率降至更优水平，实现烟区环境的可持续。

3.2 施用基肥对土壤养分的影响

本研究中，与单施化肥处理相比，施用厨余垃圾、秸秆、有机肥显著改善了土壤环境。FW，CS，OF处理较CK提升土壤pH值1.59%~2.35%，有效缓解了滇中红壤的酸化问题。这可能是由于腐熟的有机肥富含腐殖质，能提高土壤缓冲性，吸附H⁺和Al³⁺，改良酸化土壤；其所富含的碱性物质可以中和土壤中过多的酸性物质，减少硝化产酸，以此有效阻控土壤酸化^［23］。同时，增施基肥丰富了土壤养分，有机质（8.56%~11.85%）、全氮（10.02%~22.81%）、水解性氮（11.31%~20.43%）、硝态氮（56.02%~67.48%）含量显著增加。秸秆、有机肥、厨余垃圾腐熟后含有丰富的碳、氮，相比化肥能提供作物生长所需的必要养分；同时，增施基肥改变了土壤的碳氮比，促进了微生物活性，从而将肥料中的氮源释放出来，提高了土壤氮素供给能力^［24］。厨余垃圾与秸秆、有机肥相比，分解彻底、养分全、有机质含量高，施入土壤中增加了有机物输入，改善土壤生态环境，促进微生物代谢过程，有利于推动各种酶促反应，从而转化为易被植物吸收的铵态氮、硝态氮^［25］。

磷作为作物第二大所需营养元素，直接参与烤烟蛋白质合成、能量代谢（ATP）及遗传物质构建。本研究中，施用基肥对土壤全磷增幅为2.47%~4.94%，速效磷含量提升显著，厨余垃圾较单施化肥提高了53.28%，显著高于秸秆、有机肥。厨余垃圾处理速效磷含量高于秸秆、有机肥，可能源于厨余垃圾堆肥富含易分解有机物及其衍生的有机酸（源于食物残渣、果蔬降解）。有机酸可以溶解土壤中的固定态磷，从而释放出可溶性的速效磷^［26］。烤烟作为一种嗜钾作物，对钾的需求量是氮素的1.4倍，磷素的3.5倍^［27］，其品质高度依赖钾素供应。增施基肥显著提高了土壤全钾（4.08%~9.35%）、速效钾含量（46.54%~77.63%）。提高土壤钾含量就是提高烤烟品质的重要保障，厨余垃圾对速效钾增幅达69.95%，为优质烟叶生产奠定了养分基础。

综上所述，增施基肥通过增加土壤缓冲性（pH值）、提升养分库（氮、磷、钾）并显著激活关键速效养分（硝态氮、速效磷、速效钾），为烤烟生长发育创造了更优越的土壤环境。厨余垃圾堆肥配施化肥比秸秆堆肥配施化肥、有机肥配施化肥环境表现更优异，显著降低了坡耕地氮磷流失量，提升了土壤速效养分。

4 结 论

（1） 在烤烟生长期内，不同处理径流量无显著差异，径流总氮浓度呈下降趋势，6月12日出现峰值。总磷流失浓度随着烤烟的生长呈波动性增加趋势，9月7日达到峰值。厨余垃圾配施化肥与有机肥配施化肥、秸秆配施化肥相比，显著降低了径流总氮、总磷浓度。

（2） 氮素、磷素流失均以可溶性氮、磷为主，铵态氮、硝态氮流失量占比总氮流失总量的70%以上，磷酸盐流失量占总磷流失量的59.32%~74.88%。氮磷流失量分别占施入总量的0.79%~2.62%，0.08%~0.30%。

（3） 与单施化肥相比，增施基肥丰富了土壤养分，土壤pH值、有机质、全氮、硝态氮等均有不同程度提升。综合来看，厨余垃圾配施化肥可显著减少氮和磷的流失量，为烤烟的生长提供丰富的养分，是一种资源高效利用的施肥策略，在实际农业应用中具有良好的生态、环境效益。

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基金资助

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云南省水土保持与荒漠化防治学一流学科(SBK20240044)