不同潛水埋深污水灌溉氮素運移試驗研究.pdf

1、通過不同潛水埋深條件下污水灌溉氮素運移田間試驗,研究了不同潛水埋深污水灌溉對土壤氮素運移及地下水硝態(tài)氮濃度的影響,結(jié)果可為安全高效利用劣質(zhì)水資源、保護土壤及地下水環(huán)境提供依據(jù).田間試驗在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所洪門試驗站地中滲透儀試驗場進行,試驗設(shè)計2個灌水定額、3個潛水埋深6個處理,2個清水對照.觀測內(nèi)容包括:土壤水分、土壤硝態(tài)氮及銨態(tài)氮含量、土壤溶液硝態(tài)氮及銨態(tài)氮濃度、地下水中硝態(tài)氮濃度、土壤溶液及地下水溶液pH值、作物全生育期

2、土壤氮素動態(tài)變化過程.研究取得如下主要結(jié)論:1)冬小麥、夏玉米種植條件下,污水灌溉后,各土層中NO<,3><'->的含量均顯著增加.相同灌水水平不同潛水埋深對比分析表明,潛水埋深較大條件下有利于NO<,3><'->向下層土壤遷移;相同潛水埋深不同灌水水平條件下,灌水水平越高,NO<,3><'->向土壤下層淋溶風險越大.2)冬小麥、夏玉米種植條件下,污水灌溉后,灌溉水中NH<,4><'+>離子大部分被土壤吸附,土壤中NH<,4><'+>含

3、量迅速增大;污灌后第2d由于土壤的交替吸附及硝化作用,土壤的NH<,4><'+>含量下降;灌水后第5d,土壤中NH<,4><'+>基本轉(zhuǎn)化完:灌水后第10d,由于土壤含水率降低,硝化作用減慢,土壤中可溶性有機物的增加促進了礦化作用,土壤中NH<,4><'+>又有所增加.不同處理土壤NH<,4><'+>的對比分析并不明顯.3)冬小麥污水灌溉后,不同處理(A<,1>B<,1>、A<,1>B<,2>、A<,2>B<,1>、A<,2>8<2>、

4、A<,3>B<,1>、A<,3>8<,2>)地下水NO<,3><'->分別增加了21.16﹪、46.82﹪、14.62﹪、15.49﹪、4.92﹪、10.08﹪;夏玉米污水灌溉后,不同處理地下水NO<,3><'->分別增加了34.67﹪、58.42﹪、24.94﹪、38.98﹪、20.88﹪、27.21﹪.相同潛水埋深不同灌水水平則表現(xiàn)為,灌水定額越大地下水中NO<,3><'->濃度增加越大;相同灌水水平,潛水埋深越深地下水中NO<,3

5、><'->濃度增加越小,潛水埋深越淺地下水中NO<,3><'->濃度增加越大.這就表明:潛水埋深越淺,由于淋溶和硝化作用產(chǎn)生的NO<,3><'->造成淺層地下水污染的風險越大;.4)冬小麥、夏玉米種植條件下,污水灌溉后,全生育內(nèi)土壤中NO<,3><'->呈遞減趨勢.冬小麥種植條件下,6個處理0～100cm土層土壤中NO<,3><'->平均含量分別較種植前減少46.45﹪,76.43﹪,70.66﹪,72.48﹪,63.39﹪,70.88

6、﹪;夏玉米種植條件下,6個處理0～100cm土層土壤中NO<,3><'->平均含量分別減少56.91﹪,47.01﹪,60.21﹪,43.43﹪,55.38﹪,48.77﹪.相同灌水水平不同潛水埋深對比分析表明,小灌水定額條件下,潛水埋深3m,土壤NO<,3><'->的減少量最大;大灌水定額條件下,潛水埋深3m,土壤NO<,3><'->的減少量最小.土壤NO<,3><'->含量減少的因素主要包括以下兩個因素:作物的吸收利用和NO<,3>

7、<'->向下層土壤的淋溶.在低灌水水平條件下,土壤的淋洗作用較小,土壤NO<,3><'->的減少主要為作物的吸收利用;在高灌水水平條件下,土壤NO<,3><'->的降低主要與淋洗作用有較大關(guān)系.5)冬小麥、夏玉米種植條件下,收獲后土壤中NH<,4><'+>較種植前均有所降低.冬小麥種植條件下,6個處理0～100cm土層土壤中NH<,4><'+>平均含量分別較種植前減少24.49﹪,50.83﹪,40.43﹪,43.04﹪,38.20﹪,

8、55.31﹪;夏玉米種植條件下,6個處理O～100cm土層土壤中NH<,4><'+>平均含量分別下降12.52﹪,32.65﹪,35.98﹪,41.94﹪,37.47﹪,49.76﹪.全生育期土壤NH<,4><'+>變化規(guī)律與全生育期土壤NO<,3><'->變化規(guī)律基本一致.6)運用WHI UnSat Suite Plus軟件中修正PESTAN模型模擬冬小麥種植條件下不同潛水埋深條件下污水灌溉后土壤NO<,3>、土壤銨態(tài)氮及土壤溶液和地