濟(jì)南引黃灌區(qū)農(nóng)田氮素淋失特征研究.pdf

1、氮素是作物生長及發(fā)育的重要營養(yǎng)元素之一，自然條件下，氮素一般處于動態(tài)平衡，而農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，人們?yōu)樽非笞魑锂a(chǎn)量的最大化，長期向土壤中不合理過量的投入氮肥，導(dǎo)致水土環(huán)境中氮素含量積累，加之農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)不同于自然生態(tài)系統(tǒng)，其人為干擾程度較大，且沒有足夠的自凈能力，不合理的人類活動會對其產(chǎn)生較大影響，進(jìn)而影響農(nóng)田氮素遷移淋失特征，據(jù)前期調(diào)查濟(jì)南葛店引黃灌區(qū)水土環(huán)境中氮素面源污染嚴(yán)重，本文旨在研究水稻-小麥生長期內(nèi)土壤剖面、淺層地下水環(huán)境中氮素累

2、積分布、淋失特征及影響因素分析，基于Hydus-3D軟件模擬不同設(shè)計施肥灌溉方案下包氣帶氮素遷移轉(zhuǎn)化特征，確定適合灌區(qū)較優(yōu)的水肥方案。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　（1）水稻-小麥作物生長年內(nèi)系統(tǒng)采集0~120cm土壤剖面土壤樣品，分析不同作物生長期土壤剖面氮素累積分布特征。研究表明，水稻-小麥生長年內(nèi)，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮含量變化趨勢基本一致且隨施肥灌溉處理其含量變化趨勢響應(yīng)明顯；此外，水稻生長期內(nèi)，土壤剖面氮素在80~100cm土壤

3、累積現(xiàn)象明顯，硝態(tài)氮凈累積量為97.46kg/hm2，銨態(tài)氮凈累積量為3.65 kg/hm2。
　?。?）利用灌區(qū)土壤樣品原狀填充有機(jī)玻璃土柱進(jìn)行室內(nèi)實驗，收集0~120cm土壤剖面滲濾液測定氮素含量，研究作物不同時期0~120cm土層剖面氮素淋失特征，結(jié)果表明，隨作物生長發(fā)育，土壤剖面氮素淋失量減少，作物生長初期淋失量最多，成熟期量淋失量最少；相比總氮、銨態(tài)氮，硝態(tài)氮濃度曲線斜率大且穩(wěn)定最小濃度時間短，與硝態(tài)氮最易淋失特點相符，

4、土壤銨態(tài)氮含量少且礦化生成銨態(tài)氮明顯，致使銨態(tài)氮淋失量波動較小。
　?。?）采集土壤樣品的同時采集淺層地下水，觀測淺層地下水埋深變化，分析淺層地下水中氮素含量及其影響因素，淺層地下水中氮素含量隨作物生長發(fā)育明顯升高，水稻部分生長期硝態(tài)氮含量大于30mg/L，低于淺層地下水質(zhì)量Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，水稻-小麥生長年內(nèi)淺層地下水中銨態(tài)氮含量均大于0.5mg/L，最大值為1.83mg/L，作物收割休閑期含量為0.75mg/L，低于淺層地下水質(zhì)量Ⅳ類

5、標(biāo)準(zhǔn)，說明灌區(qū)不合理的施肥灌溉已經(jīng)污染淺層地下水水環(huán)境。
　?。?）對影響土層氮素累積因素土壤有機(jī)質(zhì)、土壤質(zhì)地、灌水量分析，得出有機(jī)質(zhì)與土壤剖面氮素具有較好的正線性相關(guān)，有機(jī)質(zhì)是土壤氮素賦存的重要載體，不同土壤質(zhì)地氮素累積量存在較大差異，累積量大小順序：粘壤土>壤土>砂質(zhì)壤土，灌溉對水土環(huán)境中氮素的分布、淋失特征影響較大，過量灌溉易造成氮素淋。
　?。?）為緩解灌區(qū)氮素對土壤、淺層地下水質(zhì)量的影響，設(shè)計不同水肥方案，基于Hy