应用HYDRUS-1D模拟灌水及施肥模式对土壤底部水分渗漏及无机氮素淋失量的影响题稿.doc
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应用HYDRUS-1D模拟灌水及施肥模式对土壤底部水分渗漏及无机氮素淋失量的影响
本文以寿光市弥河流域玉米试验田为研究对象,建立HYDRUS-1D模型并根据实验数据对模型可靠性进行验证。利用校对后的模型模拟玉米生长期不同灌水及施肥模式对土壤底部水分渗漏及无机氮素淋失量的影响。结果发现改良后的水肥管理模式使作物吸收的铵态氮及硝态氮含量分别增加了3.51g/m2、13.92g/m2,同时使土壤底部水分渗漏量及氮素淋失量分别减少了 15.1 m3以及 32.9 kg/hm2无机氮素淋失量Abstract:In this paper, corn plots in Mi River at Shouguang City as the research object, the establishment of HYDRUS-1D model and the experimental data to validate the reliability of the model.Model to simulate different irrigation and fertilizing corn growing use proofread after leaching losses bottom soil moisture leakage and inorganic nitrogen.The results showed that improved water management pattern makes crops absorption of ammonium nitrogen and nitrate nitrogen content were increased 3.51 g/m2, 13.92 g/m2, at the same time at the bottom of the soil moisture and nitrogen leaching amount of seepage quantity reduced 15.1 m3, respectively, and 32.9 kg/hm2,reducing the nitrate pollution of groundwater.
Key Words:HYDRUS-1D model;water leakage;inorganic nitrogen leaching; fertilizer.
我国地下水宛如巨大的天然水库,一直以来,由于水量稳定,水质良好而成为农业灌溉、工矿企业及城市生活用水的重要来源。地下水多年平均总量为8218亿立方米,占水资源总量的28.9%。环保部和国土资源部于2008年7月公布的《全国地下水污染防治规划》指出,中国13亿人口中有70%饮用地下水,660多个城市中有400多个城市以地下水为饮用水源。在中国,地下水是维系生活和生命的水源。但水体污染正加剧中国的地下水危机,中国地质调查局的相关专家在国际地下水论坛发言中提到,全国有9 0%的地下水都遭受了不同程度的污染,其中60%污染严重。
地下水污染物质众多,其中硝酸盐便是地下水的主要污染物质之一。地下水中硝酸盐的来源主要要两条途径。一是地表污废水排放,通过河道渗漏污染地下水;城市化粪池、污水管的泄漏以及垃圾堆的雨水淋溶等。这一类污染源具有点污染的特征。二是农业面源污染,农耕区过多施用氮肥,其中约有12.5%~45%的氮从土壤中流失,造成农耕区地下水硝酸盐的含量严重超标。随着化肥的广泛使用,硝酸盐污染将成为一个世界性的问题利用HYDRUS-1D模型模拟玉米生长期不同灌水及施肥模式对土壤底部水分渗漏及无机氮素淋失量的影响。试验场地位于山东省寿光市,地处中纬度带,北邻渤海,属暖温带季风区大陆性气候。受冷暖气流的交替影响,形成了春季干旱少雨,夏季炎热多雨,秋季爽凉有旱,冬季干冷少雪的气候特点。年平均气温12.7摄氏度,年最高14.2摄氏度(1998年),年最低11.4摄氏度(1969年);历年(寿光站)平均降雨量593.8mm,多集中在夏季(6、7、8月)。试验场周边地势平坦, 无灌木类杂草遮挡, 太阳可以直射试验场地。
选取寿光市弥河流域农田作为实验的地点。在实验田整理出一个深6米的土壤剖面,分别在土壤剖面的 10cm、20 cm、40 cm、70 cm、100 cm、150 cm、200 cm、250 cm、300 cm、400 cm、500 cm、600 cm深度安装金属探头,用来实时监测不同土层深度处的土壤体积含水率、土壤温度、以及土壤电导率等指标,同时在监测仪器的南北两面按照不同的土壤深度安装12只陶土管,用来采集不同土层深度的土壤溶液,并用环刀以及铝盒在不同的土壤深度采集土壤样品,用来测量不同深度土层
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