宁夏引黄灌区稻田氮素迁移特征的研究.pdf

摘要 农田退水污染正逐渐成为影响引黄灌区水质安全的主要因素之一，针对农田退水中氮素对引 黄灌区水质造成污染的问题，本文通过室内模拟实验与大田试验相结合的方法对宁夏引黄灌区灌 於土氮素迁移转化规律进行了研究。通过室内实验对研究区典型土壤(灌於土)的水力参数与硝 态氮在不同土层的运移规律与参数进行了研究与测定。通过一年的大田试验，基本摸清了氮素在 稻田生态系统中的迁移转化情况，分析了水氮耦合对作物生育状况的影响，并通过水平衡法计算 了氮素的渗漏损失情况。在综合考虑生态效益与经济效益的情况下，提出了较为优化的施氮灌水 方案。本文的主要研究结果如下： (1)测定了灌淤土水力参数及其主要影响因素，分析了农田水分运移基本特征。各土层土 壤水力参数主要受到土壤粘粒含量、有机质含量、容重等理化性质的影响。研究区域田间水分渗 漏速率主要受45～60Gin和90-100cm两个土层控制，水分侧向运动主要发生在60em以下土 层。 征。非饱和条件下，N03-N迁移与水分运动有很好的一致性，N03-N往往在湿润峰处积累。旱 作条件下的灌水极易造成N03-N的淋失，合理控制地下水位，增加非饱和流的向上运动可减少 em土层为N03．N淋失的限制层。 N03--N淋失。稻田不同土层N03-N淋失速度差异较大，45--,60 (3)摸清了稻田不同形态氮素的时空变化规律，分析了水氮耦合对氮素迁移转化的影响。 持续一周左右，只要在施肥期进行合理灌溉，就能极大减少因径流导致的水体污染。4个深度渗 Gill深度渗漏水NH4+-N平均浓度与灌水 漏水NI-14+-N平均浓度与施氮量均里显著正相关，仅30 量呈显著负相关。仅30 浓度相关性不显著。仅30cm与60Gln处T-N平均浓度与施氮量呈显著正相关，而受灌水量和T-N 初始浓度影响较小。施氮与灌水主要影响浅层土体氮素浓度。 (4)分析了水氮耦合作用对水稻发育及养分积累的影响。各生育指标与施氮量呈显著正相 关，而与灌水量相关性不显著。若只依据产量结果来指导生产，常规施氮量条件下的3个处理与 减氮20％条件下的2个节水处理均为可行的灌水施氮方案。 (5)应用水平衡法计算了稻田氮素渗漏损失量，研究得出N03-N是灌区稻田氮素损失的主 cm处T-N渗漏损失 要形态，且氮素渗漏损失主要发生在水稻分蘖期。不同处理条件下稻田120 量为12．7--46．2 发生，占总氮损失的80％左右，灌水量是影响氮素渗漏的主要因素。稻田水分与氮素渗漏在水稻 分蘖期最为严重，大量灌水是导致这个阶段渗漏最为严重直接的原因，这个阶段若能减少灌溉量， 即可显著减少水分与氮素的渗漏损失，减少稻田对水体造成污染的风险。若只考虑环境效益，则 3个节水处理为优先考虑的灌水施氮处理。综合考虑环境效益与经济效益，N240W1050处理为最 为优化的灌水施氮处理。 关键词：宁夏引黄灌区，灌於土，稻田，氮素，渗漏 Abstract retumflowis oneofthemainfactorswhichcouldinfluencethe Thefarmland becoming saf．e谚of in tothe ofwater in area water Ningxiairrigationregion，accordingproblem pollutionNingxiairrigation farmlandreturnflowwhichisaboundedof stucliedthemobilizationand aboutthe bring by nitrogen．We of in soilin alva tran