丘陵灌区排水循环灌溉模式节水减排效果研究

作     者：邵培寅 李亚龙 熊玉江 袁念念 苏沛兰 SHAO Peiyin;LI Yalong;XIONG Yujiang;YUAN Niannian;SU Peilan

作者机构：太原理工大学水利科学与工程学院太原030024 长江水利委员会长江科学院农业水利研究所武汉430010 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2023年第42卷第2期

页      面：136-144页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家自然科学基金委员会-水利部-中国长江三峡集团有限公司长江水科学研究联合基金项目资助(U2040213) 清华大学联合开放基金项目(sklhse-2022-Iow09) 2021年科技兴蒙项目(2021CG0013) 

主　　题：丘陵灌区 循环灌溉 氮磷负荷 水稻 控污减排 

摘      要：【目的】揭示丘陵灌区较为普遍的排水循环灌溉过程及其节水减排效果。【方法】针对灌区典型灌排单元,采用原位试验监测农沟和斗沟中水量和氮磷质量浓度变化,分析回归率(回归水量/抽灌水量)、负荷削减量、负荷削减率时空变化规律,并通过相关分析、逐步回归方法求解负荷削减率的影响因素。【结果】监测到抽灌-回归过程24次,总回归率为89.93%。生育期总磷、总氮、硝态氮和氨态氮负荷削减量分别为0.28、3.27、2.35、2.35 kg/hm^(2)。总磷、总氮、氨态氮负荷的削减发生在田间和农沟,硝态氮负荷的削减发生在斗沟。控排措施使得降水后排水负荷中的硝态氮和氨态氮达到了稳定。4种负荷削减率都与其质量浓度之比(回归质量浓度/抽灌质量浓度)显著相关,总磷、氨态氮削减率与回归率显著相关,总氮、硝态氮削减率与抽灌当天及第2天降水量显著相关,硝态氮削减率还与温度显著相关。【结论】抽灌-回归-控排灌溉模式在节水、方便农户灌溉的同时,提高了水肥利用率,降低了排水给下游水体带来的风险,在灌排单元尺度上节水和控污减排效果良好。