不同毛沟布置方式下农田次降雨氮素流失特性分析.pdf

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1、第26卷2010焦第10期10月农业工程学报TransactionsoftheCSAE、，01．26No．10Oct．20lO5l不同毛沟布置方式下农田次降雨氮素流失特性分析张展羽1，一，袁自瑛1，一，孔莉莉1，一，夏继红1，一，朱晓峰3(1．河海大学南方地区高效灌排与农业水土环境教育部重点实验室，南京210098；2．河海大学水利水电学院，南京210098；3．北京市水务局，北京100038)摘要：为了研究田间工程对农田氮素随径流流失的影响，该文通过设置不同排水毛沟布置方式下农田对比试验，观测研究了农田出口的降雨径流特征以及氮素流失特征，结果表明：与毛沟

2、布置多的处理相比，毛沟布置少的处理径流对雨强变化敏感度相对较小，其径流峰值滞后，且高峰径流量持续时间长，但总氮输出负荷减少7．44％；2个处理之间铵态氮和硝态氮的流失量均差异显著：在径流初始及峰值阶段铵态氮占总氮的比例显著高于径流消减阶段，硝态氮的比例全过程变化不大；硝态氮、铵态氮、总氮的输出负荷与径流量晕线性正相关。研究表明：汇水面积小，毛沟布置多的处理减少农田涝渍效果明显，而汇水面积大，毛沟布置少的处理能有效降低总氮的输出负荷。关键词：雨量，径流，氮，排水，降雨，毛沟doi：10．3969／j．issn．1002～6819．2010．10．008中图分

3、类号：$276文献标志码：A文章编号：1002—6819(2010)-10—005卜05张展羽，袁自瑛，孔莉莉，等．不同毛沟布置方式下农田次降雨氮素流失特性分析[J]．农业工程学报，2010，26(10)：51—55．ZhangZhanyu，YuanZiying，KongLili，eta1．Characteristicsofnitrogenlossfromfieldditcheswithdifferentdensitiesundersinglerainfallevent[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(10)：51--55

4、．(inChinesewithEnglishabstract)0引言1材料和方法农田地表径流和士壤侵蚀是引起田间氮流失的主要途径，是造成农业面源污染和地表水体富营养化的重要原因，由其引发地环境、经济、社会等问题已经引起国内外的广泛关注∽】。MunodawafaAt41、OeneOenema等【51、GomezJA掣61分别考虑了耕作方式、施肥、植被覆盖对地表径流氮流失规律的影响，lkuoYoshinaga等121研究了氮在大田中的运移特征，黄云风等【7l研究了九龙江流域不同土地利用结构下氮流失特征及其影响因子。总体上，目前有关农田氮素流失的研究一部分立足于

5、流域出IZll71，而另一部分则立足于试验小区田块的农业措施[8-／Ol，对农田径流最初级的汇流出口——毛沟的布置方式及其相应的氮素运移特征研究较少。农田毛沟是控制汇流区产流及氮素运移特征的最初一级沟道，是形成农业面源污染的基础单元。研究农田毛沟径流过程和氮素的运移流失特征对指导农田基本建设具有重要应用价值。本文基于南方汛期典型旱地的降雨径流以及氮素流失观测资料，研究了不同毛沟布置方式、不同汇流面积条件下，农田毛沟的降雨径流过程、流失氮素的浓度、不同形态氮流失特征以及降雨对氮素流失量的影响差异，分析了汇流面积和降雨特征对毛沟中氮素的输移流失量的影响，为合理

6、选用农田毛沟布置模式，减少农田氮素流失，控制农业面源污染提供科学依据。收稿日期：2010．Ol-08修订日期：2010-09-08基金项目：水利部公益性行业科研专项经费项目(200701025)．国家自然科学基金(50839002)作者简介：张展羽(1957一)，男，江苏泰兴人，教授，博士生导师，主要从事灌溉捧水理论及技术研究。南京市西康路1号河海大学水利水电学院，210098。Entail：zhaayu@hhu．edu．∞1．1试验区概况试验区位于南京市溧水县白马镇，属于北哑热带向中亚热带的过渡区，四季分明、气候温和湿润、雨量充沛、光照充足、无霜期长，年

7、平均气温15．4℃，平均日照量2240h，无霜期237d，多年平均降雨量1087．4mm，是宁镇地区粮、油和林、桑、茶、果等农作物的主产区。1．2试验处理和观测设施试验小区采用灌溉系统和排水系统分开布置的方式。灌溉水通过U形渠引至田间；汛期需要排水时，通过排水农沟将农田多余水分直接排入白马河支流，试验期间，作物种植、施肥、耕作以及灌排管理均由农户按当地种植习惯实施。试验布置如图1所示，其中处理1(单毛沟处理)面积为946．4m2，处理2(多毛沟处理)的面积为971．0m2。如图l所示，处理2在田块中间和靠近农沟处设置2条平行于短边的毛沟，通过沿长边的毛沟将

8、其连接，排水期形成汇流后排入农沟，处理l仅在田块短边处设置排水毛沟