论文摘要
农田排水技术是调节农田地下水位、控制土壤含水量和农田养分流出的重要措施。本文针对南方地区自然条件和耕作特点,基于土柱试验,模拟无作物生长,探讨不同的排水时间和不同的排水量对氮素流失和在土壤剖面分布的影响。探寻秸秆还田对氮素拦截的作用。并采用一维土壤溶质运移模型对土壤氮素分布运移规律进行模拟预测。主要结果如下：（1）初步试验结果表明,不同的试验处理对排水出流中铵态氮和总氮的浓度皆具有较好的拦截效果。试验过程中分两次施入不同量的氮肥,处理土柱对低施肥量情况下的氮素拦截效果要好一些,通过排水流失的铵态氮和总氮分别比高施肥量处理减少了8%-9%和8%-15%。（2）初始排水时间对暗管排水中氮素的浓度影响不明显,排水量较小的处理其对氮素的拦截效果要优于排水量较大的处理。无秸秆还田处理条件下,暗管排水出流中氮素的浓度要明显高于有秸秆还田的处理。表明秸秆还田对减少氮素的流失,改善农田环境具有积极的作用。从减少污染的角度出发,认为采用秸秆还田处理,施肥后4d开始排水,排水量为2mm/d的处理为最优处理。（3）不同排水量和排水时间的处理,剖面土壤溶液中氮素的浓度随深度的变化过程为：硝态氮和总氮浓度随土壤深度的增加而减少,试验过程中20cm处硝态氮浓度变化明显,说明秸秆还田有利于促进反硝化反应。铵态氮的浓度随土壤深度先减少后增加,在50cm左右达到最小值,在暗管出口处浓度明显增加。（4）建立一维土壤溶质运移数学模型,并采用Hydrus-1D模型,对施肥后两天开始排水,排水量为4mm/d的处理在拔节期施肥后土壤中硝态氮的分布进行模拟,模拟结果与试验实测值有一定的误差,误差在6%之内,变化趋势较为一致。认为此模型可应用于对硝态氮迁移的模拟预测。本文研究成果可以加深对控制排水条件下农田土壤氮素迁移转化规律的认识,为农田排水及环境管理提供科学依据。