华北平原农田裂缝对硝态氮淋溶的影响

• 作者: 丁天宇 刘刚 张杰 曾辉 李丽丽 罗志英 胡克林 阿力曼
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 农田土壤 裂缝 三维结构 WHCNS模型 硝态氮淋失
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 根层-包气带氮磷淋溶机制
• 页码范围: 76-84
• 页数: 9页
• 分类号: S143.1+3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.200506

摘要

土壤干缩开裂是常见的自然现象.目前关于土壤干缩开裂的研究主要集中于裂缝的最终形态特征,并且以室内试验为主.本研究通过室外大田试验,结合动态计算机图像分析及水氮运移模拟软件WHCNS,研究土壤干缩开裂的动力学过程、特征及其对农田水氮运移的影响.利用原位熔化石蜡浇筑得到了裂缝三维结构形态,借助三维激光扫描仪量化裂缝的几何特征,发现每平米裂缝平均长度为4.58 m,裂缝上表面平均宽度为5.72 mm,平均深度为9.06 cm.基于三维扫描仪提取得到的裂缝几何参数,通过WHCNS仿真模拟,发现相较于无裂隙情况,裂隙的存在分别增加了传统施肥和优化施肥情况下97.40％和256.43％的硝态氮淋失量;与优化施肥模式相比,传统施肥模式更容易造成硝态氮的淋失风险.在模拟灌溉模式对硝态氮淋洗情况的影响时,其差异不明显;强降雨的设置同样增加了硝态氮的淋失风险,导致硝态氮的年均淋洗量增加83.61％.裂缝的存在严重影响农田作物对肥料的吸收和利用,通过优化施肥量、更改灌溉模式以及避免强降雨前施肥都可以减少肥料的损失.