運用DSSAT模型模擬巢湖流域水稻生長和硝態(tài)氮淋失.pdf

1、地下水作為人類生存空間的重要組成部分，為人類提供了優(yōu)質(zhì)的淡水資源。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，環(huán)境系統(tǒng)已經(jīng)受到了嚴(yán)重污染和破壞，特別是地下水的硝酸鹽污染。農(nóng)田在大水漫灌或劇烈降雨時，特別是土壤中氮素超過作物需求量時，硝態(tài)氮淋洗會大量增加，引起地下水硝酸鹽污染。近年來農(nóng)業(yè)不合理的過量施用氮肥而造成地下水硝酸鹽污染的引起了高度的關(guān)注。
　　本試驗地點位于合肥市居巢區(qū)烔煬鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)面源污染試驗基地的常年稻麥輪作的單季稻田為試驗對象。本研究基于

2、2014年水稻六個不同施氮水平試驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合相似水稻品種的遺傳參數(shù)，運用 DSSAT4.5模型進行模擬，將實測水稻地上部總生物量、水稻籽粒產(chǎn)量和水稻籽粒N生物量實測值與模擬值進行比對校驗較正，運用校正好的DSSAT4.5模型對2014年水稻種植過程中的土壤分層水分動態(tài)變化、不同施氮水平土壤分層硝態(tài)氮含量動態(tài)變化、土壤累積硝化量、土壤累積反硝化量和硝態(tài)氮淋失實測和模擬總量，分析不同施氮水平對水稻生長過程中硝態(tài)氮淋失分險和對硝態(tài)氮淋失

3、總量的影響。
　　研究結(jié)果表明：
　?。?）2014年N空白施肥處理、75％N施肥處理、100%N施肥處理、125%N施肥處理、150%N施肥處理和200%N施肥處理六個不同施氮水平下水稻地上部總生物量、水稻籽粒產(chǎn)量和水稻籽粒N生物的實測值和模擬值進行相關(guān)參數(shù)驗證，其中NRMSE（相對均方根誤差）為0.01%-9.50%， R2為0.948-0.988和斜率α為0.911-1.064，結(jié)果表明DSSAT4.5模型模擬與實測較

4、吻合，模擬效果較好；
　?。?）2014年水稻地上部總生物量和水稻籽粒產(chǎn)量實測最大值分別為125%N施肥處理的13405kg/ha和7055kg/ha，六個不同施氮量水平下水稻地上部總生物量和籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為125%N施肥處理>150%N施肥處理>100%N施肥處理>200%N施肥處理>75%N施肥處理>N空白施肥處理；
　?。?）水稻地上部總生物量和水稻籽粒產(chǎn)量模型模擬最大值分別為200%N施肥處理的13972kg/ha和6

5、715kg/ha，六個不同施氮量處理下水稻地上部總生物量和籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為200%N施肥處理>125%N施肥處理>150%N施肥處理>100%N施肥處理>75%N施肥處理>N空白施肥處理；
　?。?）2014年水稻籽粒實測和模擬的最大 N生物量分別為200%N施肥處理的124.5kg/ha和121.4kg/ha，實測和模擬的六個不同施氮量處理下水稻籽粒N生物量均表現(xiàn)為200%N施肥處理>125%N施肥處理>150%N施肥處理>100

6、%N施肥處理>75%N施肥處理>N空白施肥處理；
　?。?）DSSAT4.5模型對2014年水稻生長過程中土壤分層動態(tài)變化、不同施氮水平下土壤分層硝態(tài)氮含量動態(tài)變化和土壤累積硝化量等模擬結(jié)果表明：I、不同施氮水平下土壤累積硝化量呈現(xiàn)睡著施氮量的增加而增加的趨勢，為100.82-198.87kg/ha，第一次施氮肥后的累積硝化量>第三次>第二次；II、水稻田在長期淹水狀態(tài)下土壤總水分含量較高，并且土壤中總硝態(tài)氮含量在施氮肥后3天內(nèi)達

7、到頂峰隨后下降，從而施氮肥后5天內(nèi)硝態(tài)氮淋失風(fēng)險較大；III、不同施氮水平下硝態(tài)氮淋失風(fēng)險隨著施氮量的增加而呈現(xiàn)增加的趨勢；
　?。?）水稻六個不同施氮處理下硝態(tài)氮流失實測總量分別為0.332kg/ha、0.314kg/ha、0.373kg/ha、0.455kg/ha、0.451kg/ha和0.700 kg/ha，表現(xiàn)為200%N處理>125%N處理>150%N處理>100%N處理>N空白處理>75%N處理；模擬總量為1.72kg