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Impact of water application conditions on nitrogen leaching under furrow irrigation: Experimental and modelling approaches

机译:沟灌条件下施水条件对氮淋失的影响:实验与模拟方法

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摘要

Des tests d'infiltration locaux sur des raies bouchées de 1.5 m de longeur on été effectués en sol limoneux afin d'estimer le lessivage d'azote sous irrigation lorsque le fertilisant a été concentré sur la partie haute des billons lors du traçage des raies.Cet article ttreaite plus particulièrement de l'impact des hauteurs d'eau ou des doses infiltrées (DI) sur le déplacement d'azote dans 7 raie bouchées de 1.5 m de long. lors d'un premier arrosage, une DI de plus de 240 mm reduit significativement l'hétérogéneité du profil de concentration d'azote mesuré sous le billon et sous la raie. L'homogénété du profil d'azote entre raie et billon qui en résulte, permet la détermination du bilan d'azote au cours du cycle cultural à partir d'échantillons de sol prélevés en début et en fin de saison ainsi que dans le tissus végétal. Cela n'est pas possible lorsqu'il existe une hétérogénéité importante entre les 2 profils (sous raie et sous billon) à la fin de la saison comme on l'observe sur le traitementsoumis à des apports d'eau modérés.On constate qu'un apport d'eau important lors du premier arrosage n'induit, à une période où les besoins en azote sont élevés, n'affecte pas le rendement potentiel de la culture de maïs. Une modélisation adaptée au contexte 2D du transport d'eau et de solutés nous a permis de valider l'estimation du lessivage d'azote obtenu à partir de la méthode du bilan appliqué au traitement fortement irrigué. Environ 22 kg d'azote ont été lessivé sous la zone racinaire (soit 10% environde la dose de N apportée)au cours de la saison d'irrigation pour des apports d'eau élevés (240 mm pour la première irrigation et environ 200 mm pour les suivantes). La modélisation pourrait être un recours concenrnant l'estimation du lessivage d'azote sous conditions modérées d'apport d'eau en raison de la forte hétérogénéité des profils de distribution d'azote dans la zone racinaire / Local infiltration test on 1.5 blocked furrows were carried out on a loam soil to assess N fertliser leaching under furrow irrigation where ridging operations entails placing nitrogen on the upper part of thge ridge. This article focusses on the impact of flow depth or water application depths (WAD) on nitrogen movement in seven 1.5 m long blocked furrows. For a firts irrigation event , a WAD greater than or equal 240 mm significanlty reduced the heterogeneity of the N concentration profiles measured at the top of the ridge and beneath the furrow. The virtually homogenepus N soil distribution with depth permitted the determination of the nitrogen balance throughout the season using soil samples obtained at the beginnind and end of season as well as the determination of nitrogen present in the crop tissue. This is not possible when there is a heterogeneous N soil profile at the end of the irrigation season, as observed under moderate WAD conditions. In addition, a substantial WAD delivered during the firts irrigation, at a period wher the plant N requirements are high, does not affect crop yield potential. A modelling approache adapted to 2D water and solute transfer allow us to validate the estimated N leaching resulting from N balance performed under high WAD conditions. About 22 kg of N was leached behind the root zone (around 10% of the nitrogen applied) during the irrigation season under high WAD (240 mm during first irrigation and around 200mm for the following irriagtion evnts). Modelling should be used to estimate leaching under low WAD conditions because of the heterogeneous N distribution within the root zone.
机译:在肥沃的土壤中对1.5 m长的阻塞线进行了局部入渗试验,以便在追踪管线时估算肥料在垄上上部集中时灌溉下的氮淋失。本文更具体地探讨了高水位或渗透剂量(ID)对1.5 m长的7条阻塞线中氮的置换的影响。在第一次浇水期间,ID大于240 mm会显着降低对数和线下测得的氮浓度曲线的不均匀性。滑冰和山脊之间氮素分布的均匀性,可以确定作物周期中从季节开始和结束时以及植物组织中采集的土壤样品中的氮平衡。当在季节结束时两个轮廓(在溜冰鞋和山脊下)之间存在明显的异质性时,这是不可能的,这在接受适度供水的处理中可以看出。在高氮需求期间,第一次浇水期间大量的水供应不会引起玉米作物的潜在产量。适应水和溶质运移的二维环境的模型使我们能够验证从应用于高灌溉处理的平衡方法获得的氮浸出估算。灌溉旺季,高水供应时(根系灌溉时为240毫米,根部灌溉时为200毫米),在根部区域(氮供应量的10%左右)浸出约22千克氮。对于以下内容)。由于在根部区域中氮分布图的强烈异质性,因此可以在中等供水条件下进行模型化估算氮的浸出/对1.5个被阻塞的沟进行局部渗透试验。在一块壤土上进行土壤肥力试验,以评估沟灌条件下氮肥的淋溶作用,在此条件下,进行垄作作业需要将氮肥置于大垄的上部。本文重点研究七个1.5 m长的阻塞性沟渠中水深或施水深度(WAD)对氮运动的影响。对于首次灌溉事件,大于或等于240毫米的WAD显着降低了在山脊顶部和犁沟以下测得的N浓度分布的异质性。几乎具有深度的同质N土壤分布,可以使用季节开始和结束时获得的土壤样品确定整个季节的氮平衡,并确定作物组织中存在的氮。如在中等WAD条件下观察到的那样,当灌溉季结束时氮素土壤分布不均时,这是不可能的。此外,在顶棚灌溉期间,在植物需氮量较高的时期内,大量的WAD不会影响作物的潜在产量。适用于2D水和溶质转移的近似模型使我们能够验证在高WAD条件下进行的N平衡所导致的估计N浸出。在高WAD的灌溉季节(第一次灌溉时为240毫米,随后的刺激性排放物为约200毫米),在灌溉季节,在根部区域后浸出了约22千克氮(约施用了10%的氮)。由于根区域内氮的分布不均,因此应使用模型来估计低WAD条件下的浸出。

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