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华北平原农田裂缝对硝态氮淋溶的影响

发布日期:2020-12-18浏览次数:信息来源:土地科学与技术威尼斯人官网

阿力曼   张杰   曾辉   丁天宇   罗志英   李丽丽   胡克林   刘刚

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避免肥料的损失。

关键词:农田土壤;裂缝;三维结构;WHCNS模型;硝态氮淋失;


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