基于田面水總氮變化特點(diǎn)和“水—氮耦合”機(jī)制的稻田氮素徑流流失模型研究.pdf

1、隨著農(nóng)村和農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，南方農(nóng)村水體富營養(yǎng)化的問題日益嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在水體氮磷含量居高不下。大量研究分析表明農(nóng)田的氮素流失是南方水網(wǎng)地區(qū)水體富營養(yǎng)化的重要原因之一，其中水田隨地表徑流發(fā)生的氮素流失占有相當(dāng)大的比例。 本文通過盆栽試驗(yàn)、大田試驗(yàn)和精確控制模擬試驗(yàn)，對田面水總氮在不同施肥水平、不同施肥方式及其他農(nóng)藝措施下動態(tài)變化進(jìn)行研究，初步得到了田面水總氮含量在施肥后的動態(tài)變化規(guī)律，并對其變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值擬合；針對水稻耕作特

2、點(diǎn)建立了降雨-徑流-氮素流失的模擬模型(PRNSM)，根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)資料確定模型主要參數(shù)，運(yùn)用自編的模擬計(jì)算機(jī)程序，在1951-2007年57年逐日降水資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量模擬實(shí)驗(yàn)，研究分析了降雨量和水田徑流及徑流氮流失的關(guān)系特點(diǎn)；利用降雨-徑流-氮素徑流流失模擬模型(PRNSM)對水稻不同種植時(shí)期(6月1日到30日)進(jìn)行模擬，分析其氮素徑流流失規(guī)律，為控制氮素徑流流失尋找思路和途徑。 整個(gè)研究主要結(jié)論如下： 1、不同措

3、施下田面水總氮動態(tài)變化研究 田面水總氮濃度隨時(shí)間不斷降低，并且在每次施肥后7-9天下降到較低水平。其下降趨勢可以用一級反應(yīng)方程(y=C0×e-kt)進(jìn)行擬合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了CK和部分處理不能用此方程進(jìn)行擬合，其他施肥水平擬合結(jié)果均達(dá)到顯著水平，大部分達(dá)到極顯著水平。 施肥水平和田面水總氮濃度成正相關(guān)關(guān)系；施肥方式對田面水總氮有較大影響，隨著施肥深度加深，田面水總氮含量降低；不同肥料種類對田面水總氮含量有影響，全部施用復(fù)合肥

4、處理濃度最大，施用復(fù)合肥+碳銨處理濃度最??；有機(jī)肥作為緩釋肥料在試驗(yàn)初期對田面水總氮含量貢獻(xiàn)不大；沙土較粘壤土處理田面水濃度大，主要由于沙土土壤吸附能力較弱；隨著溫度的升高，田面水總氮濃度有逐漸降低趨勢。 盆栽處理由于氮素沒有滲漏，在施基肥后第9天仍然有較高氮素水平，因此對分蘗肥總氮濃度有一定的疊加效應(yīng)；大田措施下，由于外界環(huán)境對系統(tǒng)的影響以及各小區(qū)之間的相互影響使得各處理之間的差異性減小。 2、南京市稻田氮素徑流流失評

5、估 對6月15日栽插水稻進(jìn)行57次模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明南京地區(qū)6月15日栽插水稻條件下，全生育期徑流流失氮素總量平均約為24.2kg/hm2，徑流氮流失率約為9.0％，與前人研究的結(jié)果比較吻合。 以6月15日栽插為代表進(jìn)行的57年模擬結(jié)果表明，降雨量和徑流量之間呈極顯著相關(guān)，但有的年份降雨量與徑流量之間的偏差很大。降雨量與徑流氮的關(guān)系與上述兩指標(biāo)之間相類似，雖然有較好的相關(guān)性，但仍有部分年份的偏離巨大。 除了降雨量

6、、徑流、施肥量和肥料品種以外，較強(qiáng)徑流出現(xiàn)時(shí)期與施肥期之間的時(shí)間間隔也是生產(chǎn)實(shí)際中影響水田徑流氮的重要因素。強(qiáng)徑流氮主要發(fā)生于施肥后7天內(nèi)，如果能控制這個(gè)時(shí)期的徑流氮就可以有效避免生長期強(qiáng)徑流氮的發(fā)生。 3、水稻不同栽插期流失風(fēng)險(xiǎn)研究 對6月1日到6月30日栽插30個(gè)處理的模擬后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，施肥日期對徑流氮影響很大，隨著栽插時(shí)間的延遲，年均徑流氮有上升趨勢。南京地區(qū)6月1日到10日栽插水稻田的徑流氮較小，6月11日到2