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针对南方丘陵地区地表排水方式，通过设计和使用自动开启闸门、土工布沙袋和捆扎秸秆作为排水口控制措施，控制降雨初期氮浓度较高的地表水流出农田。通过田间排水试验，研究自动开启闸门、土工布沙袋、捆扎秸秆控制和非控制排水中氮浓度的变化规律，分析了3种控制排水措施减少农田氮流失的机理和氮浓度随时间的变化。对比非控制排水，3种控制排水措施分别减少了53.2％、44％和39.1％的农田氮流失。以控制排水氮浓度和土壤入渗为目标函数，建立了既减少氮流失又防止涝渍的多目标控制排水模型，探讨了最优的地表控制排水时间。