【摘要】：農(nóng)業(yè)面源污染近年來越來越受到國家重視,打好農(nóng)業(yè)面源污染治理攻堅戰(zhàn),已成為我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)環(huán)境治理的首要任務(wù)。相較于傳統(tǒng)淹水灌溉稻田,節(jié)水灌溉通過改變水稻田田間土壤水分含量,影響土壤理化性質(zhì)和氮素的運移轉(zhuǎn)化,進而影響稻田水分和肥料利用率以及生態(tài)環(huán)境。因此,本課題研究對象選擇節(jié)水灌溉條件下的水稻田,通過室外監(jiān)測氣象數(shù)據(jù)和田間水位以及室內(nèi)檢測土壤理化性質(zhì)和稻田土壤和水分中的氮素濃度,分析氮素濃度在土壤剖面的分布和隨時間變化規(guī)律,同時根據(jù)試驗所得數(shù)據(jù)確定水分運動和氮素轉(zhuǎn)化過程模型參數(shù),建立HYDRUS-1D模型,模擬水稻田水氮運移過程,分析比較模擬值與實測值和節(jié)水灌溉稻田中水氮平衡情況,研究節(jié)水灌溉稻田中的水分運動和氮素運移轉(zhuǎn)化特征。研究結(jié)果顯示,節(jié)水灌溉稻田地表積水中的NH_4~+-N濃度總體大于NO_3~--N濃度,因此NH_4~+-N濃度值可以作為氮素地表徑流流失的主要監(jiān)測指標(biāo),而且在施肥后6d內(nèi)是防止氮素地表徑流流失的關(guān)鍵時期。在水稻田地表和地下0.1m處水分中的NH_4~+-N隨時間的變化關(guān)系擬合效果較好的是乘冪函數(shù)和二次多項式,而NO_3~--N隨時間的變化關(guān)系不穩(wěn)定,暫無合適的擬合方程。NH_4~+-N隨時間的變化關(guān)系擬合方程中,施肥量與擬合方程的系數(shù)有很大關(guān)系,在乘冪函數(shù)方程中,施肥量越大,指數(shù)和系數(shù)值越大。在二次多項式方程中,施肥量越大,二次項系數(shù)值越大。試驗根據(jù)監(jiān)測所得數(shù)據(jù)建立的HYDRUS-1D模型的模擬結(jié)果表明,犁底層具有較小的飽和水力傳導(dǎo)度,是稻田水分研究的一個關(guān)鍵區(qū)域。節(jié)水灌溉稻田研究中地下水毛細上升量和土壤優(yōu)先流對于水分運動和氮素運移轉(zhuǎn)化有很大影響,是節(jié)水灌溉稻田中必須要考慮的因素。在模型水平衡分析中,得到模型總體水量平衡誤差為0.135,相對平衡誤差為0.18%;在氮平衡分析中,氮素平衡誤差為2.22kg/ha,這表明基于HYDRUS-1D模型的水稻田水分運動和氮素模擬是一種非常有效的研究方法。本試驗主要研究節(jié)水灌溉稻田中水分運動機理和氮素運移轉(zhuǎn)化規(guī)律,為水稻種植在保證產(chǎn)量的前提下節(jié)約水資源,提高氮肥利用率,減少農(nóng)業(yè)面源污染等方面提供重要理論依據(jù)。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

水稻田環(huán)刀取土
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X52;S274

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本文編號：2615750