降雨、施肥对补水河流周边土壤硝态氮迁移分布的影响

补水河流周边土壤硝态氮迁移过程受到河流水文条件、降雨、施肥等多因素的影响,研究多种因素共同作用下土壤硝态氮分布及淋失特征,可以为深入理解土壤氮素循环过程奠定基础。本研究以华北平原白洋淀入淀河流周边农田和农林复合区(AF)为研究对象,其中农田区设置不施肥(CK)、优化施肥(YH)、习惯施肥(XG)3个施肥处理,综合分析在不同降雨类型、生态补水等因素作用下土壤硝态氮剖面分布、淋溶等迁移特征。研究结果表明:施氮量、降雨类型、生态补水等均是影响补水河流周边硝态氮迁移淋失的关键因子。其中,施氮量决定土壤硝态氮淋失总量(P<0.01)。随着施氮量的增加,土壤剖面的硝态氮含量和硝态氮淋失量均显著增加,与XG处理相比,YH处理和AF处理的硝态氮淋失总量分别减少40.6%和40.1%。降雨和生态补水改变了硝态氮在土壤剖面的迁移过程。其中,降雨主要影响表层土壤硝态氮向中下层迁移,生态补水主要影响中下层土壤硝态氮向更深层土壤的迁移。另外,不同降雨类型对土壤硝态氮迁移的影响有所差异,即两种降雨类型下硝态氮向下层土壤迁移速率和迁移量不同。常规降雨(3 d累积降雨65.2 mm)和强降雨(5 h累积降雨49.2 mm)两种情况下硝态氮累积峰均在40~60 cm土层。常规降雨导致XG处理40~60 cm比0~40 cm土层硝态氮储量增加9.7%;强降雨导致XG处理40~60 cm比0~40 cm土层硝态氮储量增加16.7%。生态补水导致YH处理和XG处理在100~140 cm土层硝态氮储量分别减少42.7 kg·hm^(-2)和39.6 kg·hm^(-2)。以上研究结果对于生态补水和极端降雨背景下土壤氮素污染管理具有重要意义。