暗管控制排水对棉田排水的影响

对几次较大规模降雨产生排水后排水量、排水氮素含量、地下水位等进行观测,结果发现暗管排水使得地表、地下排水量被重新分配,控制水位排水使地表排水量所占比例提高、而总排水量比常规排水减少36.4%～82.7%、地下排水峰值量较常规排水减少7.2%～85.4%。地表、地下排水硝氮质量浓度较低,一般低于4 mg/L;地表排水总氮质量浓度在2.3～11.5 mg/L之间,地下排水总氮质量浓度在0.6～9.1 mg/L之间。要减少氮素流失总量,减少排水量是关键。     

淮北砂姜黑土区暗管排水氮素流失模拟研究

农田氮素流失是水环境氮素污染的主要来源,农田排水是造成农田土壤养分流失的主要途径。利用DRAINMOD排水管理模型通过对试验区排水量的模拟,确定了氮素流失量,氮肥淋失量与农田排水条件的关系,暗管排水强度增大,会增加氮肥淋失量,提出了进行合理水位管理,减少氮素流失的方法。     

棉田暗管控制排水和氮素流失研究

在湖北荆州丫角排灌试验站进行暗管控制排水和自由排水对照试验,结果发现,暗管排水累积排水量随时间呈线性变化;暗管排水氮素累积流失量随时间呈二次曲线变化.控制水位为30 cm的田块氮素累积流失量随时间而增加,而其他控制排水及自由排水田块氮素累积流失量随时间而减少.控制排水可以减少累积排水量和氮素累积流失量,且随控制水位增加...     

地下水位调控对冬小麦排水中氮磷浓度的影响

为了寻找减少氮磷流失的最优控水方式,采用田间试验研究不同地下水位控制对冬小麦地氮磷流失的影响.研究结果表明,不同控水方式对冬小麦地排水中氮磷浓度影响明显.经地下水位控制,冬小麦各生育期地下排水中的氨态氮(NH⁺₄-N)质量浓度降低,而硝态氮(NO^-₃-N)质量浓度则有所增加;拔节孕穗期保持水位100 mm处理排水总磷(TP)质量浓度增加,抽穗开花期排水TP质量浓度降低;拔节孕穗期保持水位-200 mm处理TP质量浓度降低,抽穗开花期则有所增加.冬小麦地土壤速效氮质量比在拔节孕穗期有所减少,抽穗开花期保持高水位有利于速效氮质量比降低,拔节孕穗期土壤中的速效磷质量比都有一定幅度的降低,抽穗开花期保持高水位有利于速效磷质量比降低,在水位较低的情况下,控水时间越长,速效磷质量比越大.     

不同灌溉模式稻田氮素淋失特征

氮素淋溶渗漏是导致农业面源污染的主要原因之一,通过测桶试验研究控制灌溉(CI)、覆秸秆旱作(DPS)和浅水勤灌(FSI)在水稻分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期和黄熟期5个生育阶段地下排水中铵态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)和总氮(TN)淋失的动态变化。结果表明:施肥后,各处理地下排水中NH~+_4-N、NO~-_3-N和TN浓度均快速升高。分蘖期和拔节孕穗期地下排水量占总排水量的64.6%～73.4%,且NH~+_4-N、NO~-_3-N和TN浓度高,氮素流失量大。不同灌溉模式各生育阶段内地下排水中的氮素形式均以NH~+_4-N为主,约占TN的47.2%～59.4%,NO~-_3-N约占TN的30.3%～43.4%,地下排水是NH~+_4-N流失的主要途径之一。CI和DPS较FSI地下排水量减少45.8%和69.9%,氮素流失负荷减少42.5%和71.6%,但CI增产4.6%,DPS长时间水分胁迫导致减产3.7%。综合考虑,控制灌溉模式在节水减排的同时保持较高产量,而覆秸秆旱作模式在减少氮素流失方面具有明显优势。     

棉田暗管控制排水水位管理制度的试验研究

为研究一种适宜棉田的暗管控制排水水位管理制度,开展了测坑控制排水试验,观测分析不同排水水位下土壤含水率、地下水位、排水量、棉花生长状况、棉花产量等。结果表明,暗管控制排水能有效抬升地下水位,减少排水量,提高土壤墒情和提高雨水资源利用率;蕾铃期棉花的控制排水位在50～60cm时最适宜。     

平原河网地区稻麦轮作农田排水与氮素流失特征研究

长江下游稻麦轮作区农田排水是区域面源污染的主要来源,明确农田排水与氮素流失特征对于区域农业生产可持续发展与生态环境保护具有重要意义。现有稻麦轮作农田排水与氮素流失研究中,一般采用农田测筒观测地表径流与深层渗漏量来估算农田氮素流失量,这与农田土壤水分与氮素主要通过侧向径流进入农田排水系统的实际情况存在偏差。本文基于4年的大田监测数据,运用田间水文水质模型DRAINMOD-NⅡ,模拟研究了不同气象条件下稻麦轮作农田排水与氮素流失规律。结果表明,稻麦轮作周年内,由排水造成的氮素流失量多年平均值为28.4 kg/hm²,占施肥量的6.0%,其中大部分集中在稻季,平均为25.6 kg/hm²,麦季氮素流失量仅为2.8 kg/hm²。与现有文献报道值相比,本文模拟得出的排水总量高35.4%,氮素流失总量则低44.6%;差异主要来自麦作期,文献报道平均值(31.8 kg/hm²)是本文的11倍,估算方法不同可能是造成这一差异大的主要原因。结合降雨规律分析发现,农田排水量和氮素流失量与降雨变化关系显著(决定系数R<...     

淹灌稻田的暗管排水中氮素流失的试验研究

为研究淹水稻田在排水条件下的氮肥流失规律,在上海青浦农田水利试验站进行了田间试验。试验资料分析表明,在淹水层中施肥后氮素（ＮＨ＋４ － Ｎ 或ＮＯ－３ － Ｎ）浓度衰减呈指数消退。在稻、麦连作田块,水稻生长期内,氮的挥发损失较大,而通过暗管排水流失的氮素占全部损失量比例较小。当控制沟水位及田面水层的水位差,合理控制稻田渗漏量时,可减少氮肥流失量     

基于RZWQM2模型的农田排水暗管优化布置研究

【目的】研究河套灌区葵花种植区暗管排水条件下农田土壤水分变化状态,探求当地适宜的农田排水暗管布置和控制排水方案。【方法】基于2018—2020年田间试验数据,对RZWQM2模型进行率定和验证,并利用该模型对不同排水暗管布置方案(同一间距不同埋深和同一埋深不同间距)和控制排水方案(不同时期不同排水口深度)下的土壤水分运移和作物生长情况进行数值模拟。【结果】(1)模型率定和验证阶段,砂土层土壤含水率RMSE为0.049～0.065 cm3/cm3,其余土层土壤含水率RMSE为0.012～0.037 cm3/cm3,累计排水量和产量MRE分别在5.88%和3.40%以下,地下水位、1 m土层土壤储水量和叶面积指数R2分别在0.798、0.817和0.912以上;(2)以现有排水暗管埋深1.5 m、间距45 m为基础,模拟得到采用埋深1.4 m、间距45 m的布置方案其地下水位抬高5.2 cm、排水量减少40.0%、增产85.3 kg/hm2;(3)采用雨季1.5 m、非雨季1.2 m排水口深度的控制排水方案,地下水位抬高2.2 cm、排水量减少46.0%、增产66.4 kg/hm2。【结论】RZWQM2模型能较好模拟排水条件下葵花种植区农田土壤水分变化,研究区推荐采用1.4 m埋深、45 m间距的排水暗管布置方案,在现有布置下雨季1.5 m、非雨季1.2 m的控制排水方案较为合适。     

不同氮肥对不同种植方式稻田径流氮流失与氨挥发的影响

【目的】减少稻田氮径流流失和氨挥发。【方法】设置当地常规施肥(FFP)、缓控肥与尿素配施(CRF)、海藻多糖氮肥替代(HTN)及不施氮对照(CK)共4个氮肥管理措施,观察不同种植方式(机插稻、直播稻)下稻田径流水中氮的流失量及氨挥发特征。【结果】直播稻稻田径流氮素损失以铵态氮(NH4⁺-N)为主,播种前排水导致的氮素径流流失占总氮径流损失量的52%左右;不同氮肥方案下径流氮总流失量呈现为FFP处理>HTN处理>CRF处理,机插稻、直播稻全生育期氨挥发损失量、损失率和氨挥发强度也有同样趋势;与FFP处理相比,CRF处理和HTN处理的机插稻全生育期氨挥发损失率分别降低了12.5%和4.3%,氨挥发强度分别降低了43.1%和17.8%,直播稻氨挥发损失率分别降低了23.2%和12.2%,氨挥发强度分别降低了53.3%和26.8%;与FFP相比,在CRF、HTN处理下机插稻分别增产9.31%和4.70%,直播稻分别增产9.25%和4.91%。【结论】在水稻全生育期内,直播稻的氨挥发通量、损失率和氨挥发强度均大于机插稻,在施肥总量控制和磷、钾肥施用相同的情况下,选择适当种类的氮肥进行基肥、分蘖肥合理配施,既能减少氮素田间损失、提高氮素利用率,还可以增加水稻产量。     

Drainage and desalinization of heavy clay soil in Portugal

The Leziria Grande area consists mainly of poorly drained, saline clay soils of marine origin. Three experimental fields were laid out to find whether subsurface drainage can be effective in lowering the groundwater table and improving desalinization.Subsurface drainage results in a lower groundwater table than does surface drainage. With increasing spacing, the groundwater remains at a higher level for longer periods, which is expressed here by the sum of exceedances of the groundwater table above 30 cm during winter.Soil salinity, expressed as EC_1:2, and sodicity, expressed as E.S.P., decreased during the first 3 years, in which precipitation varied between 600 and 750 mm and the average drain outflow was about 250 mm. The leaching efficiency decreased with time, indicating that the removal of salt is a slow process in fine-textured soil.Application of gypsum lowered the E.S.P. The infiltration rate and the drain outflow increased. Although the total amount of salts in the drainwater was 40% higher than for the untreated plots, no lower EC_1:2 values were found. This is ascribed to spatial variability in soil salinity.     

南方稻田灌排系统生态整治效应分析

【目的】探明稻田水肥调控和灌排系统生态整治效应。【方法】于2014年在江西省赣抚平原灌区选取典型村庄—礼坊自然村,进行了稻田水肥高效利用综合调控技术应用,并对排水沟塘进行了生态改造,分别对早、晚稻灌水、排水和产量以及生态沟塘进出水进行分析。【结果】水稻田间水肥高效利用综合调控技术较当地农民习惯水肥管理模式节水、减排、增产和灌溉水生产率分别提高10.58%、20.34%、6.52%和18.59%,总氮和总磷减排率分别达12.37%和14.98%;排水斗、支沟经生态改造后对总氮和总磷的综合去除率达25.42%和34.22%;生态塘对总氮和总磷的去除率达25.19%和30.42%;示范区生态改造一次性投资需1.15万元/hm^2,年运行管理费需0.18万元/hm^2,年产经济效益达0.55万元/hm^2。【结论】水稻田间水肥高效利用综合调控技术和生态沟、塘均有较好的氮、磷去除效果,并且建设运行经费投入少,建议当地加强技术的宣传示范推广,建立可持续运行的经费投入渠道。     

基于DRAINMOD模型的不同灌排模式稻田水氮运移模拟

[目的]研究不同灌排模式稻田水氮动态变化,为南方稻作区节水减排提供科学依据.[方法]基于实测的田间灌排水量及氮素变化数据,采用Morris方法检测DRAINMOD模型水氮运移相关参数的灵敏度,并利用DRAINMOD模型对传统灌排模式和控制灌排模式下稻田水氮动态进行模拟.[结果]20～40 cm 土层侧向饱和导水率对稻田...     

涝渍胁迫对南方地区冬小麦氮素变化的影响

水位调控是实现稻田灌排联合调控的关键技术,在改善麦田生态环境方面发挥重要作用.在水位调控技术的基础上,采用田间试验和室内分析方法,研究了麦田水位调控下,冬小麦不同生育期、不同农田水层深度、地下水埋深下的氮素变化规律.研究结果表明:小麦受淹有利于地下水NH⁺₄-N质量浓度的降低,受淹处理的地下水NH⁺₄-N质量浓度均小于相同排水强度的没有受淹处理的.随着淹水时间的延长,NH⁺₄-N的质量浓度降低速度缓慢.在没有淹水的情况下,地下水控制时间越长,则排水速度越慢,地下水有足够的时间与土壤及作物根系接触,因而越有利于降低地下水NH⁺₄-N的质量浓度.麦田地下水NO^-₃-N质量浓度的变化规律表现为淹水有利于降低NO^-₃-N质量浓度;非淹水处理时,在返青分蘖期和拔节孕穗期控水后NO^-₃-N质量浓度略微升高,而在抽穗开花期和乳熟期NO^-₃-N质量浓度则显著升高.冬小麦全生育期内,NO^-₃-N均存在淋失的危险性.     

降雨与施肥对夏玉米土壤硝态氮分布影响的田间试验研究

通过在北京顺义区进行模拟降雨田间试验,研究了不同降雨与施肥水平对夏玉米土壤硝态氮分布与累积的影响。结果表明,当土壤质地相同时,土壤硝态氮含量与降雨强度、施氮量关系密切,土壤中硝态氮浓度变化随降雨强度的增加而增大,当降雨强度达到40~70 mm/h时,硝态氮会淋溶到土壤剖面110 cm以下;随着施氮量增加,各层土壤硝态氮含量也均呈升高的趋势,并向下层土壤快速移动,造成对浅层地下水的污染。     

太阳能暗管排水对银北灌区油葵土壤环境及产量影响

针对土壤盐渍化严重影响了宁夏银北灌区土壤环境和作物产量的问题,通过太阳能暗管排水区和非暗管排水区对比试验方法,着重研究了2017和2018两年太阳能暗管长时间持续排水对土壤环境和油葵产量的影响。结果表明:太阳能暗管排水可以有效改善土壤环境,使两年的地下水平均埋深分别增加4.5%和6.4%,地下水平均矿化度分别降低7.9%和9.0%,两年土壤平均脱盐率分别为4.7%和8.2%,对表层土壤的脱盐效果最为明显。同时提高了油葵产量和水分生产效率,两年油葵产量分别提高13.8%和21.6%,灌溉水分生产效率分别增加13.3%和21.8%,作物水分生产效率分别增加16.4%和22.9%。综合试验结果和经济成本考虑,油葵生育期灌水2次、播前灌水1次、冬灌1次,生育期5-9月持续排水,这是适宜惠农当地太阳能暗管排水条件下油葵的灌排制度。