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1、第26卷2010焦第10期10月農(nóng)業(yè)工程學(xué)報TransactionsoftheCSAE、，01．26No．10Oct．20lO5l不同毛溝布置方式下農(nóng)田次降雨氮素流失特性分析張展羽1，一，袁自瑛1，一，孔莉莉1，一，夏繼紅1，一，朱曉峰3(1．河海大學(xué)南方地區(qū)高效灌排與農(nóng)業(yè)水土環(huán)境教育部重點實驗室，南京210098；2．河海大學(xué)水利水電學(xué)院，南京210098；3．北京市水務(wù)局，北京100038)摘要：為了研究田間工程對農(nóng)田氮素隨徑流流失的影響，該文通過設(shè)置不同排水毛溝布置方式下農(nóng)田對比試驗，觀測研究了農(nóng)田出口的降雨徑流特征以及氮素流失特征，結(jié)果表明：與毛溝
2、布置多的處理相比，毛溝布置少的處理徑流對雨強變化敏感度相對較小，其徑流峰值滯后，且高峰徑流量持續(xù)時間長，但總氮輸出負(fù)荷減少7．44％；2個處理之間銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的流失量均差異顯著：在徑流初始及峰值階段銨態(tài)氮占總氮的比例顯著高于徑流消減階段，硝態(tài)氮的比例全過程變化不大；硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、總氮的輸出負(fù)荷與徑流量暈線性正相關(guān)。研究表明：匯水面積小，毛溝布置多的處理減少農(nóng)田澇漬效果明顯，而匯水面積大，毛溝布置少的處理能有效降低總氮的輸出負(fù)荷。關(guān)鍵詞：雨量，徑流，氮，排水，降雨，毛溝doi：10．3969／j．issn．1002～6819．2010．10．008中圖分
3、類號：$276文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1002—6819(2010)-10—005卜05張展羽，袁自瑛，孔莉莉，等．不同毛溝布置方式下農(nóng)田次降雨氮素流失特性分析[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2010，26(10)：51—55．ZhangZhanyu，YuanZiying，KongLili，eta1．Characteristicsofnitrogenlossfromfieldditcheswithdifferentdensitiesundersinglerainfallevent[J]．TransactionsoftheCSAE，2010，26(10)：51--55
4、．(inChinesewithEnglishabstract)0引言1材料和方法農(nóng)田地表徑流和士壤侵蝕是引起田間氮流失的主要途徑，是造成農(nóng)業(yè)面源污染和地表水體富營養(yǎng)化的重要原因，由其引發(fā)地環(huán)境、經(jīng)濟、社會等問題已經(jīng)引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注∽】。MunodawafaAt41、OeneOenema等【51、GomezJA掣61分別考慮了耕作方式、施肥、植被覆蓋對地表徑流氮流失規(guī)律的影響，lkuoYoshinaga等121研究了氮在大田中的運移特征，黃云風(fēng)等【7l研究了九龍江流域不同土地利用結(jié)構(gòu)下氮流失特征及其影響因子。總體上，目前有關(guān)農(nóng)田氮素流失的研究一部分立足于
5、流域出IZll71，而另一部分則立足于試驗小區(qū)田塊的農(nóng)業(yè)措施[8-／Ol，對農(nóng)田徑流最初級的匯流出口——毛溝的布置方式及其相應(yīng)的氮素運移特征研究較少。農(nóng)田毛溝是控制匯流區(qū)產(chǎn)流及氮素運移特征的最初一級溝道，是形成農(nóng)業(yè)面源污染的基礎(chǔ)單元。研究農(nóng)田毛溝徑流過程和氮素的運移流失特征對指導(dǎo)農(nóng)田基本建設(shè)具有重要應(yīng)用價值。本文基于南方汛期典型旱地的降雨徑流以及氮素流失觀測資料，研究了不同毛溝布置方式、不同匯流面積條件下，農(nóng)田毛溝的降雨徑流過程、流失氮素的濃度、不同形態(tài)氮流失特征以及降雨對氮素流失量的影響差異，分析了匯流面積和降雨特征對毛溝中氮素的輸移流失量的影響，為合理
6、選用農(nóng)田毛溝布置模式，減少農(nóng)田氮素流失，控制農(nóng)業(yè)面源污染提供科學(xué)依據(jù)。收稿日期：2010．Ol-08修訂日期：2010-09-08基金項目：水利部公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費項目(200701025)．國家自然科學(xué)基金(50839002)作者簡介：張展羽(1957一)，男，江蘇泰興人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事灌溉捧水理論及技術(shù)研究。南京市西康路1號河海大學(xué)水利水電學(xué)院，210098。Entail：zhaayu@hhu．edu．∞1．1試驗區(qū)概況試驗區(qū)位于南京市溧水縣白馬鎮(zhèn)，屬于北啞熱帶向中亞熱帶的過渡區(qū)，四季分明、氣候溫和濕潤、雨量充沛、光照充足、無霜期長，年
7、平均氣溫15．4℃，平均日照量2240h，無霜期237d，多年平均降雨量1087．4mm，是寧鎮(zhèn)地區(qū)糧、油和林、桑、茶、果等農(nóng)作物的主產(chǎn)區(qū)。1．2試驗處理和觀測設(shè)施試驗小區(qū)采用灌溉系統(tǒng)和排水系統(tǒng)分開布置的方式。灌溉水通過U形渠引至田間；汛期需要排水時，通過排水農(nóng)溝將農(nóng)田多余水分直接排入白馬河支流，試驗期間，作物種植、施肥、耕作以及灌排管理均由農(nóng)戶按當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣實施。試驗布置如圖1所示，其中處理1(單毛溝處理)面積為946．4m2，處理2(多毛溝處理)的面積為971．0m2。如圖l所示，處理2在田塊中間和靠近農(nóng)溝處設(shè)置2條平行于短邊的毛溝，通過沿長邊的毛溝將
8、其連接，排水期形成匯流后排入農(nóng)溝，處理l僅在田塊短邊處設(shè)置排水毛溝
