不同降雨強度下旱地農田氮磷流失規律

2021-01-10 農業環境科學

【歡迎您關注--農業環境科學】

來源:《農業資源與環境學報》2019 年 06 期

作者:王月,房雲清,紀婧,秦弋豐,馬瑞君,李旭東*

單位:上海交通大學農業與生物學院

摘 要

為闡明旱地農田徑流氮磷流失規律,以種植空心菜的旱地為研究對象,採用人工模擬降雨方式,設計10、15、25 mm·h-1三個降雨強度,研究不同雨強下旱地氮磷流失特徵和徑流攔截效果。

結果表明:在相同降雨量條件下,旱地徑流量隨降雨強度的增大而增加,10、15、25 mm·h-1 雨強下產生的徑流總量分別為197.07、381.92、649.45 m3·hm-2,對應的徑流係數分別為0.20、0.38、0.65。總氮(TN)濃度變化隨產流時長呈現出先上升後下降的趨勢,峰值明顯,氮的流失形態以硝酸鹽氮(NO3-N)為主;TN 流失量隨著降雨強度的增大而增加,10、15、25 mm·h-1 雨強下分別為0.67、2.48、9.74 kg·hm-2。總磷(TP)流失濃度隨降雨強度的增大而降低,流失過程相對平緩,磷的流失形態以顆粒態磷(PP)為主;10、15、25 mm·h-1 雨強下TP 流失量分別為0.061、0.050、0.030 kg·hm-2。通過田間溝渠水位的管控,可有效減少TN 的徑流排放,不同雨強下減少比例分別為100.00%、63.56%、33.98%。

研究表明,氮的攔截是控制旱地面源汙染的重點,在攔截能力有限的情況下,選擇汙染負荷較高的時段可有效提高面源汙染攔截效果。

結 論:

(1)旱地徑流量隨降雨強度增大而增加,在100 mm 降雨量條件下,10、15、25 mm·h-1 降雨強度產生的徑流總量分別為197.07、381.92、649.45 m3·hm-2,對應的徑流係數分別為0.20、0.38、0.65。

(2)旱地徑流中,TN 濃度隨產流時長呈現出先上升後下降的趨勢,峰值明顯,氮的流失形態以NO3-N 為主;TN 流失量隨著降雨強度的增大而增加,100 mm 降雨量時,10、15、25 mm·h-1 雨強下TN 流失總量分別為 0.67、2.48、9.74 kg·hm-2。TP 濃度隨降雨強度的增大而降低,流失過程相對平緩,磷的流失以PP 為主;100 mm 降雨量時,10、15、25 mm·h-1 雨強下TP 流失總量分別為0.061、0.050、0.030 kg·hm-2。

(3)控制旱地徑流,氮的攔截是重點。通過對田間溝渠水位的管控,10、15、25 mm·h-1 雨強下TN 的攔截率分別可達100.00%、63.56%、33.98%。

相關焦點

  • 為什麼缺水的沙漠,面對突如其來的降雨,卻並不是一件好事?
    圖文源自網絡,如有侵權聯刪為什麼缺水的沙漠,面對突如其來的降雨,卻並不是一件好事?,因為全都是沙子的緣故,這樣的一場雨導致了水土流失,很多旱地植物在這場大雨後都枯萎了,一場大雨沒有給沙漠帶去甘露,反而是一場災難。
  • 這幾種旱地蓄水措施,有助於增加土壤含水量,提高葡萄產量
    如果在此時大量降雨或者及時澆水的話,那麼則有利於產量的提高特別是在花芽形態分化期、果實著色初期(7月中旬至8月下旬),充足的水分有利於果粒的再次膨大,並且對果粒的增大和果實上色和增糖有著積極的影響,因此有利於提高果實的質量。但是如果在此期間,陰雨連綿,那麼病害就容易發生。葡萄的釆收季節,如果天氣乾燥,降雨量少,那麼就有利於葡萄果粒的增糖和上色,也可以提高果實的品質,促進枝蔓的成熟。
  • 蘇以榮團隊初步探明水旱田可溶性有機碳循環規律—新聞—科學網
    中科院亞熱帶農業生態所
  • 暴雨是降雨多少毫米 1毫米降雨量有多少?
    暴雨是降雨多少毫米當我們在收聽或收看天氣預報廣播時,常常會聽到「小雨」、「中雨」、「中到大雨」等名詞,這就是雨量的等級。雨量是指降落在地面上的雨水未經蒸發、滲透和流失作用,而以積聚的深度來確定的。我國規定以毫米為深度的單位。
  • 中國礦業大學(北京):陶志剛——降雨條件下全段高排土場邊坡穩定性實驗研究
    創新點 以南芬露天鐵礦Ⅱ號全段高排土場為研究對象,採用電鏡掃描、相似比物理模型實驗、數值模擬和光纖傳感測試技術,開展了Ⅱ號排土場不同堆載與降雨條件下的邊坡穩定性物理模型實驗研究結合不同堆載條件下排土場變形的數值模擬和降雨影響下模型材料的電鏡掃描結果,以物理、數值模擬及宏觀、微觀多重手段相交叉融合的方式進行不同堆載和不同降雨條件下排土場不同位置的變形分析,得出排土場變形與堆載增量呈正相關,但深度的增加使邊坡變形敏感度降低;與單位降雨時長呈正相關,但隨著降雨總時長推移排土場發生排水固結,變形量減小使得二者呈負相關的時空演化規律。
  • 降雨等級的劃分
    一定時間內,降落到水平面上,假定無滲漏、流失和蒸發,累積起來雨水的深度,稱為降雨量。降雨量用雨量計或雨量器測定,以毫米為計算單位。如在1日內降落在某面積上的總雨量稱為日降雨量,此外還有年降雨量、月降雨量以及多少小時降雨量等,若將逐日雨量累積相加,則可分別得出旬、月和年雨量。
  • 浙江大學梁新強教授團隊:土壤膠體磷儲存與流失阻控
    第6章,探究了不同pH影響下稻田和菜地土壤膠體磷的分子形態及其流失機制。第7章,明確了保護性耕作與多樣化輪作對不同時期稻田土壤膠體磷儲存規律的影響。第8章,考察了降雨和施肥對水稻田田面水和稻田排水徑流中的膠體磷流失貢獻的影響。第9~11章,評估了膠體磷在稻田土壤剖面中的分布特徵、田面水中的流失風險及其與磷肥輸入的關係。第12章,探究了施加糞源生物炭(簡稱糞源炭)對土壤膠體磷釋放的影響規律。
  • 解析水土流失監測儀器設備有哪些
    筆者結合野外工作實踐和市場研究,以三種水土流失監測儀器設備為例,從實踐角度對其進行點評,以期引起更多的研發者重視,更好地研製專業設備,推動行業技術水平提升。  (一)一種可攜式水土流失動態監測儀  工作原理:設置徑流小區,實施人工模擬降雨,在產流產沙過程中收集水沙量,實時計算出土壤侵蝕模數。
  • 人工降雨說下就下?一起和這些傳言較個真兒
    在葛旭陽看來,颱風降水與颱風強度有一定關係。一些颱風強度小,風雨就不大,一些颱風雖然強度大,但是登陸後受到地面摩擦,強度會逐漸衰減。颱風降臨,帶來降水毫無疑問,不過也未必總是強降水。  人工增雨想增就能增?
  • 中央氣象臺專家解析南方強降雨天氣特點及防禦
    新華網北京6月27日電(李海韻)6月22日起,江南地區迎來新一輪強降雨天氣過程,強度普遍大到暴雨,局地大暴雨。強降雨天氣易引發城市內澇、中小河流洪水和山洪地質災害,中國氣象局啟動暴雨三級應急響應,並持續發布暴雨預警。那麼本輪強降雨將持續多久?重點影響哪些地區?防禦重點和難點又有哪些?
  • Geomorphology:模擬降雨條件下花崗巖風化土壤坡面總碳的徑流過程...
    【歡迎您關注--農業環境科學】浙江大學張麗萍教授團隊在人工降雨模擬裝置中利用傾斜水槽對三種花崗巖風化土壤總碳的徑流過程和橫向運移進行了觀測,相關結果發表於Geomorphology(IF=3.308)。閱讀論文全文請點擊文末閱讀原文。
  • 1毫米降雨怎麼算出來的呢?這個問題比你想的有趣!
    ,每次降雨過程中,氣象臺都會第一時間發布雨情預報。空中降下1毫米的雨,1畝地上就相當於「澆下了」0.667立方米的水。1立方米的水重1000公斤。那就是600多公斤的水。據有關部門鑑定,降5毫米的雨可使旱地浸透3~6釐米。
  • 人工降雨要趕時機:雲層夠厚 選對地點(圖)
    只要雲夠就能降雨  既然人工降雨如此方便快捷,能不能經常使用人工降雨來解決旱情呢?要回答這個問題,首先需要了解人工降雨的成雨條件。早期的人工降雨對自然氣候的要求較高,必須有足夠厚實的雲層,合適的溫度和風向條件等。隨著技術的進步,人類已經能在各種氣候條件下實施人工降雨。針對不同的氣象條件,有不同的降雨方法,但惟一不可缺少的前提是大氣中必須有足夠的水蒸氣。
  • 降雨天氣預報,也能自己DIY?
    8月7日晚上的答案是「望京已經開始下冰雹,中關村還沒有掉雨點」。每年夏天,雷雨會頻繁的光顧北京。大部分雷雨持續時間短,雨量在各個城區分布不均勻。氣象臺的天氣預報一般只能給出一片區域在幾個小時內的天氣情況。例如,8月7日氣象臺的預報是「傍晚西部、北部地區有雷陣雨」。而大家需要解決的,往往是「7點在中關村去吃飯的路上會不會下雨」這類時間、空間範圍都非常小的問題。
  • 降雨去哪了?原創徑流模型來回答—新聞—科學網
    對自然界水的時空分布、變化規律等現象的研究稱之為水文學。「降下來的雨到哪兒去了?」——降雨徑流過程是陸地水循環最核心的研究內容。徑流模擬和準確預報對防洪、抗旱、水利發電、航運、生態保護等關係國計民生的關鍵領域都有重要意義,更直接關係到廣大人民群眾的生命和財產安全。
  • 四畝旱地,不種玉米種什麼好?耐旱好管理的作物:花生紅薯等可選
    四畝旱地這樣的面積在農村,若是種植農作物來賣,這面積有點小,若是種植農作物來供自家吃,不算小,而適合種植玉米的土地本身土壤疏鬆透氣、排水各方面還是挺不錯的,玉米適生力強,而且耐旱、耐貧瘠,是農村常種植的糧食作物之一,農戶露天種植一年可以種植1-2季;你不打算種植玉米了想種植其他的,是因為玉米不好賣
  • 以深圳為例 談談高密度開發強度下海綿城市的建設方案探索【多圖】
    北極星水處理網訊:隨著城市人口的快速增長,面對土地資源匱乏、人口和生態狀況等現實問題,以高密度開發強度進行地塊開發成為國內大中城市的必然選擇,高密度開發的大面積硬化鋪裝、高容積率低綠化率、地下空間大面積開發、建築零退線等因素使雨水下滲受阻,海綿措施的選擇與布局受到限制,從而造成高密度開發區域的海綿城市建設及達標困難。
  • 【氣象科普】看雷達圖,預測降雨,你也來試試!
    雷達圖裡哪裡在下雨、哪裡降雨最大,雨什麼時候才能停?帶著這些問題,小編採訪了湖南省氣象服務中心專業氣象臺臺長廖春花,讓氣象專家給大家答疑解惑。  "藉助雷達圖,可了解降雨系統的強度、大概位置和移動方向,有助於公眾從容躲避雨水的侵襲。"廖春花說。    上圖是湖南氣象網上的雷達圖,是湖南全省氣象雷達組網拼圖。
  • 不同鹽漬化程度下濱海鹽漬土有機碳礦化規律
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】北極星環境修復網訊:摘 要為探明濱海鹽漬土有機碳的礦化特徵及控制因子,在黃河三角洲濱海地區距海由遠及近的方向上,採集6 種不同鹽漬化程度的土壤土壤有機碳累積礦化量隨時間的動態變化可以用一 級動力學方程擬合(P<0.01),擬合結果表明,不同鹽漬化土壤的潛在可礦化碳(C0)差異顯著,「光板地」鹽漬土的C0值顯著低於農田鹽漬土(P<0.05)。