污水灌溉与施肥条件下氮素在土壤中迁移转化动态的初步研究

【摘要】： 污水灌溉和施肥条件下，氮素在土壤与作物系统中迁移转化规律的研究，对于合理利用污水资源和合理施肥，最大限度提高水分和养分的利用率，减少硝态氮淋洗风险，具有十分重要的意义。本文研究以室内外试验为基础，以数值模拟为手段，开展相应的研究工作。在室内以NH_4Cl为对象，开展了均质土壤稳定流场下和一次灌水非饱和条件下NH_4~+—N的迁移转化试验，同时利用批平衡处理试验研究了NH_4~+的吸附特征，结果表明NH_4~+在土壤中迁移具有明显的延迟效应，NH_4~+的吸附特征可以较好地利用线性模型进行描述；在饱和条件下，NH_4~+—N在迁移过程中难以发生硝化反应，但在非饱和土壤中，NH_4~+—N在迁移过程中容易发生硝化反应；在一次灌水后，NO_3~-—N会被淋洗至计划湿润层深度以下的土层中。基于批平衡得到NH_4~+—N的吸附延迟系数，利用对流一弥散方程模拟NH_4~+—N在饱和土壤中的迁移过程，模拟结果与试验结果吻合较好。在室外进行了不同清污水灌水量与施肥条件下氮素迁移转化试验，同时进行了考虑根系吸收，硝化和反硝化的田间非饱和NO_3~-—N迁移转化模型的数值模拟，研究结果表明与施肥相比，污水灌溉对土壤中NO_3~-—N累积的贡献较小，所建立模型可用于模拟NO_3~-—N在土壤中的迁移。