宁夏引黄灌区典型田块-沟渠水中氮素浓度的响应特征

作     者：刘晓彤 孙源 赵营 罗健航 马英 张天鹏 刘欢 张学军 雷秋良 

作者机构：宁夏农林科学院农业资源与环境研究所宁夏土壤与植物营养重点实验室 宁夏回族自治区生态环境监测中心 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业农村部面源污染控制重点实验室 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U20A20114) 宁夏自然科学基金项目(2024AAC03370) 农业基础性长期性科技工作观测监测(NAES091AE18) 

主　　题：灌区 氮素 水田 旱地 时空特征 

摘      要：针对灌区农田灌排与不同类型沟渠水质响应机理、各级沟渠水体氮素迁移以及不同类型农田浅层地下水与地表水响应机制不明晰的问题，本研究以宁夏引黄灌区青铜峡灌区中的典型水田和旱地为例，采用实地监测法，结合农业管理措施调研，分析不同类型农田与不同层级沟渠氮素浓度的响应关系，明确灌区不同类型农田氮素时空变化特征和影响因素。结果表明：在时间尺度上，水田和旱地不同层级沟渠总氮与施肥和灌溉时间响应较为明显，一般在施肥后的7～9 d总氮浓度可达到高峰；空间尺度上，不同层级沟渠总氮浓度表明田面水旱地农沟斗沟水田农沟挡浸沟，水田农沟、旱地农沟以及斗沟，其不同断面氮素浓度均呈现上游中游下游的特点。随着地下水埋深的增加，总氮浓度降低，并表现为上游中游下游；浅层地下水总氮浓度与地表水总氮浓度的响应关系表现为滞后2～5 d。农田氮素输移与不同层级沟渠呈正相关性，浅层地下水、灌溉水、田面水、农沟、挡浸沟和斗沟之间存在明显的响应关系。通过合理控制水肥投入，控制地下水水位，减少农业源氮素的输出，同时在不影响农田排水的情况下，将沟渠水保存有利于发挥排水沟的湿地生态效应从而削减氮素浓度，使养分最大限度在农田系统内循环，可有效控制因农田退水引起的氮素面源污染。