氮素在盐碱稻田中迁移转化规律的研究

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1、东华大学硕士学位论文氮素在盐碱稻田中的迁移转化规律研究姓名：叶洁琼申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：柳建设;王兆慧2012-01-11东华大学硕一J：学位论文氮素在盐碱稻Ⅲ中的迁移转化规律研究氮素在盐碱稻田中的迁移转化规律研究摘要我国有各类盐碱地约1亿hm2，其中东北地区松嫩平原苏打盐碱地面积高达233．3万hm2，是世界三大片苏打盐碱土集中分布区之一。苏打型盐碱地的利用现状为农业和牧业利用并重，其中农业利用地占盐碱地总面积的28．7％。近年来，在盐碱地上种植作物以改善盐碱地性质的方法越来越普遍，但是也带来了新的农业污染问题。实验

2、区所在地——前郭灌区位于松嫩平原，该区的水稻田氮素流失已经成为影响水环境的一个重要污染源。由于氮肥过量施用、氮肥利用率较低和施氮肥方式不合理等原因，使得氮肥大量流失，严重威胁到下游的查干湖国家4A生态保护区的水质安全。目前，国内对于苏打型盐碱地稻田中氮的动态变化、迁移转化规律以及其对环境的潜在影响的研究尚缺乏系统研究。因此开展盐碱水田中氮的动态变化规律的研究，对于科学进行水肥管理，盐碱地治理，合理控制氮素流失，保护水体等均有十分重要的意义。本研究以松嫩平原典型苏打盐碱地水稻田为研究对象，在两年大田实验的基础上，结合室内模拟实验，探讨了盐碱

3、地水稻田中氮素动态变化、迁移转化规律及其对环境的潜在影响。课题的主要内容有：1、调查试验区的基本水文、气候等基本情况，连续两年跟踪监测盐碱水稻田中的流失1东华大学硕二卜学位论文氮素在盐碱稻田中的迁移转化规律研究规律；2、在大田实验基础上，取实验区的原状土，在实验室进行土壤元素分析、土壤氮素物料平衡分析、氨挥发实验、氮素淋溶实验以及土壤固铵性能分析等实验。通过土壤性质、氮素流失途径、施肥量等几个因素，在理论上分析氮素在盐碱水稻田中的迁移转化规律；3、结合苏打盐碱地的主要特征及当地农田管理措施，提出减少氮污染的主要途径及技术手段。主要结论如下

4、：1、试验区土壤属强碱土，土壤中氮、碳、磷元素含量偏低，在土层剖面上随土层的加深而减少；土壤中的钠、镁、铝、钙等4种元素的含量较高，且4种元素总量随着土层的加深而显著增加；土壤的CEC与其含有的蒙脱石含量和腐殖酸含量相关，且都是深层土中的含量大于浅层土中的含量，这导致了浅层土壤的保肥能力差。2、两年试验期内，田表水中的盐碱化指标如Ca2+、M92+等含量波动较大；试验初期总氮和铵态氮浓度达到最高值，之后随时间的推移而下降，强降雨对其影响较大；硝态氮浓度出现峰值晚于总氮和铵态氮出现峰值的时间，之后随时间推移而下降；试验后期，总氮浓度减少了7

5、8．4％～90．2％，铵态氮浓度减少了41．9％～86．2％以上，硝态氮浓度减少了66．5％～87．1％以上，氮素流失严重。稻田排水中总氮浓度均高于国家地表水环境质量III类标准；农田退水中的非离子氨浓度较高，对下游查干湖鱼类养殖存在潜在危害。3、实验室模拟实验中，淹水环境下，不同施肥量时，表水中氮素较少以氨挥发的形式流失，约占总损失量的O．01％左右；表水与30东华大学硕士学位论文氮素在盐碱稻田中的迁移转化规律研究cm土层出水中的总氮浓度与施肥量成正相关，而深层土出水中的总氮浓度与施肥量无明显相关关系；不同施肥量处理时，氮素在盐渍土中均

6、大量的以硝态氮形式发生淋溶，深层土层出水中的硝态氮浓度基本与施肥量无关；同一施肥量处理的土壤，其硝态氮淋溶浓度随土层的加深而增大；盐渍土含有的大量的盐碱成分，影响土壤的氮饱和量，是造成促进氮肥的淋溶损失的重要因素之一。4、铵的固定和释放是土壤氮素内循环的重要过程之一。实验土壤对铵的固定符合Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式，但Freundlich吸附等温式的拟合度较高(R2=O．9523)，由此推断土壤对铵的固定属于多层吸附。同时，土壤对铵的吸附量在一定范围内随着溶液中铵加入量的增加而增大，但从两种等温式上看，试验

7、区土壤对铵的固定能力较弱，最大吸附量在1．25mg／g。5、最佳管理措施(BMPs)是目前控制非点源污染的主要手段，试验区可以通过加强耕作管理、综合肥力管理、合理灌溉以及构建人工湿地等措施，控制当地的氮素污染。关键字：氮素；盐碱地；水稻田；迁移转化东华大学硕：lj学位论文塾鲞垄苎堕堑里主塑堑堑堑些塑堡堕TransportandTransformationofNitrogenElementinSaline．alkaliPaddySoilABSTRACTThereareallkindsofsaline．alkalisoilaround100m

8、illionhm2inChina．Thesaline。alkalisoilareainSongnenPlain，whichisoneofthethreemajorsaline—alkaliso