基于RZWQM模型的夏玉米水氮管理優(yōu)化及淋溶過程模擬

李昱岐，王 鳳，徐征和，徐 晶

（濟(jì)南大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，濟(jì)南252000）

0 引 言

對(duì)于作物生長發(fā)育而言，氮素是必不可少的營養(yǎng)元素，在土壤中其主要存在形式包括氨態(tài)氮NH4+-N、硝態(tài)氮NO3--N等[1]；氮素也是影響作物產(chǎn)量的重要因素，增施氮肥可以促進(jìn)我國糧食產(chǎn)量大幅提高[2-4]。然而，我國糧食總產(chǎn)量從20 世紀(jì)60年代至21世紀(jì)10年代的50多年間雖然增加了3倍多，但化學(xué)氮肥的施用量卻同步增加將近37倍，利用率僅僅只有30%～35%[5,6]。土壤中的NO3--N不易吸附于土壤膠體，且易溶于水，過量施肥不僅不會(huì)增加作物產(chǎn)量[7]，還會(huì)導(dǎo)致NO3--N 在灌溉或降雨的作用下淋溶進(jìn)入含水層，對(duì)地下水環(huán)境帶來不良影響[8-11]。因此，土壤中硝態(tài)氮累積與淋溶長期以來一直是研究熱點(diǎn)。

夏玉米是位山引黃灌區(qū)下游主要種植作物之一，由于當(dāng)?shù)厮芾黹L期未得到顯著改善，逐年增加的化肥用量以及不合理的灌溉管理所導(dǎo)致的養(yǎng)分淋溶損失致使農(nóng)業(yè)面源污染問題日益加劇。因此，提出合理的水氮管理模式至關(guān)重要[12]。利用模型對(duì)不同作物進(jìn)行模擬是近年來研究土壤水氮利用和作物生長的有效方法[13-15]。如史源等利用了DSSAT模型模擬了不同水平年華北地區(qū)冬小麥水分利用效率，并基于模擬結(jié)果分析評(píng)價(jià)指標(biāo)[16]；江賾偉等利用DNDC 模型對(duì)不同水文年下稻田的水碳管理進(jìn)行優(yōu)化[17]；焦貞等利用SWAP 模型模擬了冬小麥和夏玉米在不同灌溉制度下的土壤含水率及作物產(chǎn)量，并根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化灌溉制度[18]。相比于其他模型，RZWQM 模型同時(shí)兼顧了農(nóng)業(yè)環(huán)境影響和作物生長過程，能更好模擬土壤水分運(yùn)動(dòng)、有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化、溶質(zhì)遷移及作物生長過程。……