阿力曼 张杰 曾辉 丁天宇 罗志英 李丽丽 胡克林 刘刚
摘要：土壤干缩开裂是常见的自然现象。目前关于土壤干缩开裂的研究主要集中于裂缝的最终形态特征， 并且以室内试验为主。本研究通过室外大田试验， 结合动态计算机图像分析及水氮运移模拟软件WHCNS， 研究土壤干缩开裂的动力学过程、特征及其对农田水氮运移的影响。利用原位熔化石蜡浇筑得到了裂缝三维结构形态， 借助三维激光扫描仪量化裂缝的几何特征， 发现每平米裂缝平均长度为4.58 m， 裂缝上表面平均宽度为5.72 mm， 平均深度为9.06 cm。基于三维扫描仪提取得到的裂缝几何参数， 通过WHCNS仿真模拟， 发现相较于无裂隙情况， 裂隙的存在分别增加了传统施肥和优化施肥情况下97.40%和256.43%的淋失量; 与优化施肥模式相比， 传统施肥模式更容易造成硝态氮的淋失风险。在模拟灌溉模式对硝态氮淋洗情况的影响时， 其差异不明显; 强降雨的设置同样增加了硝态氮的淋失风险， 导致硝态氮的年均淋洗量增加83.61%。裂缝的存在严重影响农田作物对肥料的吸收和利用， 通过优化施肥量、更改灌溉模式以及避免强降雨前施肥都可以避免肥料的损失。
关键词：农田土壤;裂缝;三维结构;WHCNS模型;硝态氮淋失;
华北平原农田裂缝对硝态氮淋溶的影响.pdf