农业环境科学学报

作者：孙雪梅,张毅敏,张志伟,陈婷,高月香,吕玉娟

单位：河海大学环境学院, 南京 210098,生态环境部南京环境科学研究所, 南京 210042,河海大学环境学院, 南京 210098,生态环境部南京环境科学研究所, 南京 210042,宁夏大学地理科学与规划学院, 银川 750021,生态环境部南京环境科学研究所, 南京 210042,生态环境部南京环境科学研究所, 南京 210042,河海大学环境学院, 南京 210098,生态环境部南京环境科学研究所, 南京 210042,生态环境部南京环境科学研究所, 南京 210042

关键词：红壤,铵态氮,硝态氮,氮素运移,HYDRUS-1D,

基金：第二次全国污染源普查项目（2110399）；国家自然科学基金项目（42107098）；江苏省研究生科研与实践创新计划项目（SJCX23_0180）

为探究红壤区花生种植地氮素的垂向迁移影响因素及其损失特征，本研究利用HYDRUS-1D模型构建适用于红壤地区的水氮耦合模型。该模型结合实地监测数据和室内淋溶实验结果，对模型参数进行率定和验证，并利用校验过的模型模拟研究区不同环境条件下土壤剖面氮素的动态迁移与转化过程。结果表明：HYDRUS-1D模型模拟值与实测值之间吻合度较高，模型可用于模拟花生地不同深度土壤水氮运移过程。土壤铵态氮和硝态氮在降雨施肥后迅速升高，随后下降。施肥量变化主要影响0~40cm土层内氮素浓度变化，而改变降雨量影响 0~80 cm土层内氮素的迁移转化。此外，氮素浓度随土层深度的增加而减小。模拟结果显示，施氮量为225.0 kg·hm-2时，雨季发生总降雨量大于173 mm且降雨强度大于11 mm·d-1降雨事件时，或旱季发生强降雨事件，即总降雨量大于135 mm且降雨强度大于135 mm·d-1时，80 cm土层硝态氮浓度至少上升到1 mg·L-1。受红壤质地黏重的影响，深层土壤氮素对降雨响应具有一定的滞后效应。随着施肥量的增加，作物根系对氮素的吸收通量增大，但氮素吸收量与氮肥施用量的比例却有所下降；降雨量对根系吸收氮素的影响相对较小。在花生生长季，土壤中的主要氮损失形式为硝态氮的淋失。模拟分析表明，降雨和施肥均会影响硝态氮的淋失量，其中降雨量的增加显著提高了硝态氮的浸出量，硝态氮累积淋失量变化范围在5.23~42.97 kg·hm-2之间，证明了花生地对红壤区地下水硝酸盐潜在污染不可忽视。

来源：2024年第7期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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