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暗管排水系统土壤渗流氮素拦截效果试验研究

邓刚  
【摘要】: 暗管排水可以很好的控制排除农田地下水和土壤含水量,提高土地利用率。在保证满足降渍的情况下,运用合理的暗管组合外包材料和暗管埋深间距组合有效降低土壤渗流中的氮素流失,使农田暗管排水系统赋予了新的功能。本文首先通过土柱室内模拟试验分析不同的暗管组合外包材料对氮素的拦截效果,选择氮素拦截较为理想的暗管组合外包材料;在土柱模拟试验的基础上,进一步采用渗流槽模拟试验,分析渗流条件下的暗管埋深和间距组合对氮素的拦截效果;采用二维土壤水分运移数学模型和溶质运移数学模型对渗流槽中土壤水分和氮素在水平和垂直方向上的分布进行模拟。取得了以下研究成果: (1)初步试验研究结果表明,不同暗管组合外包材料对氮素的拦截效果是:稻草、土工布、粉煤灰组合外包材料对氮素的拦截效果最理想,单一土工布外包材料对农田渗流中氮素的拦截效果较差。稻草、土工布、粉煤灰组合外包材料,麦秸秆、土工布、粉煤灰组合外包材料,玉米秸秆、土工布、粉煤灰外包材料同土工布外包材料相比铵态氮拦截率分别提高22%,16%,5%;总氮拦截率分别提高19%,14%,7%。 (2)在渗流槽试验中,暗管采用稻草、土工布、粉煤灰组合外包,与暗管外包材料相同的土柱相比,暗管埋深和间距组合对铵态氮拦截率提高了6%,总氮拦截率提高了10%。 (3)应用Hydrus-2D软件,建立了二维的土壤水分运移模型和氮素运移数学模型,对渗流槽中土壤水分、硝态氮在水平方向上和垂直方向上的分布进行了模拟,结果表明模拟值与实测值吻合良好。


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