农业灌溉所用氮肥是目前我国农业面源污染最重要的污染源之一。地面灌溉作为我国应用最为广泛的田间灌溉方式,其水肥利用率普遍偏低,肥料的过度流失对环境构成威胁。因此,针对地面灌溉条件,开展相应的灌溉施肥技术研究,对提高田间氮肥利用效率、减轻农业面源污染具有重要的理论意义和应用价值。目前,国内外的研究成果多集中在利用溴化物作为示踪剂模拟氮素在土壤剖面的运动状况和时空分布变化趋势上,另一方面,少数围绕施用氮素的研究成果主要针对易溶性硝酸盐化肥开展。研究发现,氮素化肥人工地表撒施后再进行地面灌溉的传统方式易使灌溉水流对均匀施于地表的固体化肥产生冲刷,造成肥料在田面的分布不均,畦田尾部地表水流溶质浓度与之前各测点间差异显著,撒施方式下土层氮素在畦田尾部含量明显增加,降低了施肥效率和化肥利用率。因此针对这种现象,开展畦灌非均匀撒施模式下土壤水氮运移分布的试验研究,对制定合理的畦灌施肥模式具有重要的实际意义。本文以冬小麦为研究对象,通过在其生长期施用硫酸铵后获得的田间试验数据,在返青期对畦灌均匀与非均匀撒施方式下土壤水氮时空分布及变化趋势开展研究,分析了地表水流中硫酸根、铵根离子的时空变异分布规律,灌前灌后2d土壤含水率和硫酸根的空间分布状况,以及典型畦灌前灌后2d、灌后5d、灌后10d、灌后40d和收获前冬小麦生育期六个时刻土壤含水率、氮素和硫酸根的空间分布状况,对畦灌均匀与非均匀撒施施肥系统性能进行评价,进而探讨适宜的畦灌施肥运行模式。通过对以上内容的研究,本文主要结论和创新点在于:(1)通过分析冬小麦生育期内土层0~80cm及0~40cm铵态氮与硝态氮含量动态变化可以得知,铵态氮的硝化作用主要发生在灌后0~2d,灌溉水中大量的铵根离子入渗后转化为硝态氮,而灌后10d~40d,铵态氮含量虽然减少但其幅度较小,且此时硝态氮的浓度也因作物的吸收而减少,全氮整体呈下降趋势,可认为此时硝化反硝化作用较弱;反硝化作用发生在灌后5~10d和40d~收获前两个时间段,这两个时间段内均出现铵态氮含量上升而硝态氮含量下降的现象。(2)基于非均匀撒施硫酸铵后具有较好的土壤施肥均匀性与施肥效率,说明非均匀撒施施肥灌溉能够平衡灌溉水流对肥料的冲蚀携带运动作用,从而提高土壤肥料的均匀性,可以形成有助于作物水肥均布吸收和利用的较佳土壤水氮空间分布条件,适宜在当地冬小麦作物生长期间加以采用。