基于DNDC模型的南方典型稻田氮素去向及其优化管理

S271%TV93; 稻田不合理的氮素管理模式造成了氮素资源浪费与水体及大气环境污染.为深入分析中国南方典型稻田的氮素去向特征及其优化管理模式,基于2017年湖北省孝昌县高岗村的试验稻田在常规水肥管理下的稻田观测数据,采用了DNDC模型对稻田各氮素去向负荷进行了模拟与分析,包括水稻植株吸氮、氮素渗漏、氨挥发与反硝化.研究结果表明:①DNDC模型能够准确模拟中国南方典型稻田的氮素各去向负荷,其中模型对氮素渗漏与氨挥发动态模拟的拟合度(R2)高达0.6493～0.8602,纳什效率系数(NSE)高达0.5135～0.7862,经验证后的模型可用于稻田氮素去向的动态与结构特征分析;②氮素的气态损失—而非随水流失—是稻田氮素损失的主要途径,其占总氮素损失量的比例高达83.86％～86.69％,且分蘖肥施用期与水稻黄熟落干期是造成显著气态损失的重要时期;③基于情景模拟可提出研究区内具体的氮素优化管理模式,优化施氮量为100 kg/hm2,优化施氮方式为秸秆还田处理,该模式比低氮施肥处理提升了12.67％的稻谷吸氮量,比高氮施肥与氮肥表施处理减少了17.64％～65.57％的氮素气态损失.该研究的结果与稻田氮素去向特征的分析方法可推广至中国南方稻区,以实现高氮利用与低氮污染的可持续发展.