引黃灌區(qū)糧田土壤水氮空間變異特征及其調(diào)控模式研究.pdf

1、目前，引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨灌溉水利用效率低下，可用水量不斷減少，面源污染加劇，土地退化嚴(yán)重等難題，科學(xué)高效使用黃河水資源，提高氮素利用率是建設(shè)生態(tài)節(jié)水型灌區(qū)的必然選擇。本文針對(duì)引黃灌區(qū)現(xiàn)存問(wèn)題，促進(jìn)節(jié)水生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展，聯(lián)合田間實(shí)地調(diào)查、監(jiān)測(cè)、試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法，對(duì)引黃灌區(qū)黃河水與井水兩種水源的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)、糧田水分動(dòng)態(tài)變化與蒸騰、地面灌溉施肥下水氮空間變異等內(nèi)容進(jìn)行了研究，對(duì)改進(jìn)地面灌溉施肥系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理和評(píng)估以及選擇合理科學(xué)的土壤水氮

2、調(diào)控模式等方面有重要作用。得出的具體結(jié)論如下：
　　（1）黃河水水溫變化大、營(yíng)養(yǎng)元素氮含量高、懸浮顆粒以粉粒為主，有利于改善土壤顆粒組成，提高小麥產(chǎn)量。
　　（2）2015-2016年冬小麥和夏玉米的田間土壤體積含水率主要在0.1-0.30之間，深度越深，含水率隨時(shí)間變化越小，同一深度隨時(shí)間變化具有一致性，并且四次灌水均有不同程度的深層滲漏。沿畦長(zhǎng)方向，6個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的作物蒸騰量變異性較大，但隨時(shí)間的變化趨勢(shì)具有一致性。冬小麥從

3、返青期到收獲期，平均每日蒸騰量為0.75-5.69mm，總蒸騰量為350.17mm，作物系數(shù)為1.05。夏玉米從拔節(jié)期到收獲期，平均每日蒸騰量為1.02-6.25mm，總蒸騰量為340.459mm，作物系數(shù)為1.20。
　?。?）長(zhǎng)短畦灌水時(shí)間和受水時(shí)間的倍數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于畦長(zhǎng)的倍數(shù)，短畦更加節(jié)水，同時(shí)短畦受水時(shí)間為弱變異，長(zhǎng)畦為中等變異，短畦受水時(shí)間更加均勻。水流中有機(jī)氮占總氮的71％-89%，總氮主要存在形式為有機(jī)氮；撒施在流速等影

4、響下，氮素存在畦首流失，畦尾累積，且總氮、有機(jī)氮、氨態(tài)氮和硝態(tài)氮與距離的相關(guān)系數(shù)都大于0.8，為高度相關(guān)。液施的氮素時(shí)空變異性小于撒施的，可以提高地表水流中氮素的時(shí)空分布的均勻性。
　?。?）短畦灌后土壤質(zhì)量含水率沿土壤剖面不斷減少，灌水均與度為97-98%，土壤質(zhì)量含水率增加的幅度從表層到底部不斷減小，補(bǔ)給的深度大約為70cm，沿畦長(zhǎng)的含水率累積增加量為距離畦首100m＞75m＞50m＞0m＞25m＞125m＞150m。長(zhǎng)畦土壤

5、質(zhì)量含水率沿土壤剖面變化不大，且灌后均與度為97-99%，存在深層滲漏。在灌水施肥前表層硝態(tài)氮濃度較高下，灌水施肥后表層硝態(tài)氮淋失嚴(yán)重，淋失深度為40cm，其中頂部濃度為短畦液施＞短畦撒施＞長(zhǎng)畦液施＞長(zhǎng)畦撒施。長(zhǎng)畦硝態(tài)氮的迀移深度大于短畦，撒施存在畦首硝態(tài)氮濃度較低，畦尾濃度較高的特點(diǎn)，液施較撒施可以提高沿畦長(zhǎng)方向的均勻度。
　?。?）2015-2016年冬小麥返青后的兩次灌水定額為50m3/畝，夏玉米拔節(jié)后兩次灌水定額為55m3