宽垄沟灌肥液入渗水氮运移特性分析及数值模拟

为研究宽垄沟灌肥液(硝酸铵)入渗过程中水氮运移特性,利用HYDRUS-2D模型对不同肥液浓度条件下土壤水力特性参数和溶质运移参数进行数值反演,模拟不同含水率、肥液浓度条件下的水氮运移.结果表明：运用数值反演方法得出的参数具有较高的准确性,可以使用HYDRUS-2D模型模拟沟灌水氮运移;硝态氮易随水分运动、铵态氮更易被土壤吸附;累积入渗量、湿润锋运移距离在肥液浓度为600mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了7.51%和3.98%,在肥液浓度为900mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了14.36%和9.6%;硝态氮、铵态氮质量分数在肥液浓度为600mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了101.6%和84.62%,在肥液浓度为900mg·L^-1时相较于300mg·L^-1时分别增加了224.7%和176.71%;土壤中硝态氮、铵态氮经过5d再分布后,浅层土壤中的硝态氮、铵态氮质量分...     

再生水滴灌土壤中氮素的动态变化规律

采用大田试验方法,以地下水滴灌为对照,分析研究再生水滴灌后土壤中氮素的动态变化规律。结果表明:相对于地下水滴灌,再生水滴灌后初期土壤表层的NH4+-N质量比大幅度增加,但从灌后第5天开始显著降低,于灌后第9天降到灌前水平,且在各土层分布均一,无明显的向下淋洗趋势。再生水滴灌处理下各土层土壤中NO3--N的质量比普遍高于对照。各处理土壤中NO3--N的质量比沿剖面变化趋势一致,即从表层到底层NO3--N质量比逐渐增加,说明NO3--N有明显向下淋洗的趋势。但在100～150 cm深度处,NO3--N质量比开始降低。采用再生水滴灌种植黄瓜,生长季末停止灌水后不同深度处(0～50 cm,50～100 cm,100～150 cm,150～200 cm)土壤中NO3--N的质量比较生长季初分别增加38.20%,44.67%,34.94%和30.88%。     

不同植被条件下红壤坡地果园氮磷流失特征分析

为了研究南方红壤地区氮磷等养分的流失规律,将净耕果园对照(处理Ⅰ)、果树+百喜草敷盖(处理Ⅱ)和果树+百喜草覆盖(处理Ⅲ)3种处理措施进行比较,分析了不同处理措施对红壤坡地果园氮磷流失特征的影响.结果表明:水土流失是导致氮磷流失的主要原因,氮磷流失以泥沙携带为主.3个处理小区中氮磷的流失浓度基本呈先增大后减小并最终趋于稳定的状态,氮磷流失浓度的大小受降雨量及降雨历时等的影响不大,受降雨强度影响较大.处理Ⅱ小区和处理Ⅲ小区内的总氮及总磷流失量要远远低于处理Ⅰ小区,处理Ⅱ和处理Ⅲ均可有效控制氮磷的流失,其中以处理Ⅲ效果更佳并且便于实施.     

测墒滴灌下不同氮肥水平对冬小麦光合特性及氮素转运的影响

采取裂区设计,探讨测墒滴灌下不同氮肥水平对冬小麦不同生育期光合特性与氮素积累转运的变化特征.其中,氮肥为主区,设3个水平(N_1:100 kg·hm~(-2),N_2:250 kg·hm~(-2),N_3:350 kg·hm~(-2));滴灌为副区,设3个水平(W_0:滴灌底墒水,W_1:滴灌底墒水+拔节水,W_2:滴灌底墒水+拔节水+开花水).结果表明:相同滴灌水平下,小麦最大光化学效率(F_v/F_m)在开花期达到最高,N_2处理高于N_1,N_3处理;小麦叶绿素含量全生育期均表现为N_2,N_3显著高于N_1处理;氮素总积累量、氮素籽粒积累量在N_2水平下最高.N_2W_2处理下营养器官氮素转运量、对籽粒的贡献率最高;相同氮肥处理下,氮素总积累量、氮素籽粒积累量以W_2水平最高,产量在N_2W_2最高,为6 684.71 kg·hm~(-2).综合籽粒产量、氮素积累与转运和光合特性来看,在本试验条件下,250 kg·hm~(-2)的施氮量、滴灌量为214.52 mm为最优的节水节氮、高产模式.     

吸灌条件下土壤水分运动数值模拟

通过对节水灌溉新技术——吸灌技术机理的研究，建立了吸灌条件下的土层土壤水分运动数学模型，通过对蒸发作用下土壤含水量变化的数值分析，和对裸露地面与有植物生长两种情况的数值模拟验证，表明数值分析结果与实测值有较好的一致性。     

水位调控下微咸水灌溉后包气带水盐运移特征

为缓解西北干旱区灌溉压力和浅层水咸化问题,通过石羊河流域下游某试验场原位试验研究水位调控和微咸水灌溉双重条件下的包气带水盐运移规律。结果表明：水位调控能起到减蒸抑盐作用,随灌溉水电导率增加抑盐效果减弱。微咸水灌溉后,水位调控可以减弱盐分在浅层的积累。因此,对于淡水资源短缺、土壤盐渍化和浅层水咸化区域,灌溉期可以采用水位调控和微咸水结合的灌溉方式,不仅缓解了深部淡水资源的使用压力,而且改善了微咸水灌溉后浅层土壤盐渍化问题。     

红壤区橘园与花生地土壤温湿度变化及物理环境因素影响

在实测数据基础上,利用数理统计及冗余分析方法(RDA)分析了橘园与花生地土壤温湿度时空变异特征,结果表明:1橘园、花生地土壤湿度均呈现明显的季节变化,且变化趋势基本一致,但是不同深度的变化幅度各有不同;2土壤湿度除了受降水因子影响外,在未降水时段内还受气温、相对湿度、太阳辐射等因子的控制;3土壤温度随着土层深度加深,其季节变化趋势越来越平缓。在一天内,不同土层变化幅度以及出现极值的时间均不同,橘园出现极值的时间比花生地晚半到1 h;4影响土壤温度的环境因子有气温、太阳辐射和相对湿度,其中太阳辐射对花生地土壤温度的影响更大,且土壤表层最易受到气温、太阳辐射和相对湿度的影响。     

黄河灌区水热通量的观测与分析

为解决农田节水问题,进行了田间水热通量观测和水热耦合循环过程机制分析。观测系统主要包括:常规气象、辐射、涡度相关法观测系统以及土壤水分观测剖面。该系统能够连续和稳定地观测土壤-植物-大气连续体中的水热循环过程,涡度相关法观测数据具有与国际同类观测一致的精度。对2005年山东省位山引黄灌区冬小麦和夏玉米生长期内水热平衡的分析表明:当叶面积指数较大时潜热是农田能量消耗的主要方式;在冬小麦返青至收割期内作物耗水略小于供水,而在玉米生长期内供水远大于作物耗水,灌区供水充分。     

黄河灌区水热通量的观测与分析

为解决农田节水问题,进行了田间水热通量观测和水热耦合循环过程机理分析。观测系统主要包括:常规气象、辐射、涡度相关法观测系统以及土壤水分观测剖面。该系统能够连续和稳定地观测土壤-植物-大气连续体中的水热循环过程,涡度相关法观测数据具有与国际同类观测一致的精度。对2005年山东省位山引黄灌区冬小麦和夏玉米生长期内水热平衡的分析表明:当叶面积指数较大时潜热是农田能量消耗的主要方式;在冬小麦返青至收割期内作物耗水略小于供水,而在玉米生长期内供水远大于作物耗水,灌区供水充分。     

膜孔灌自由入渗土壤水分运动数值模拟

以非饱和土壤水分运动理论为基础,建立膜孔灌自由入渗土壤水分运动的数学模型,利用室内试验对模拟结果进行分析验证,模拟值与实测值基本吻合,所建模型合理.用所建模型对不同因素组合下膜孔灌自由入渗土壤湿润体水分分布和入渗特性进行模拟分析,结果表明:土壤质地、容量、膜孔直径、初始含水率和灌溉水深对土壤水分分布模式影响很小.土壤质...     

污水灌溉区土壤非饱和带氮分布特征

以徐州市铜山区奎河段两岸的农业灌溉区为例,结合当地典型的4种不同种植方式,对非饱和带土壤中的硝酸盐氮和铵氮质量比及其分布特征进行分析。结果表明:土壤中硝酸盐氮质量比为3.8~128.1mg/kg(平均33.0mg/kg),铵氮质量比为2.3~5.7mg/kg(平均3.8mg/kg);非饱和带土壤中氮主要来自常年施肥和污水灌溉;由于不同种植方式具有不同的施肥和灌溉条件,因此土壤中氮的分布亦不同;在接受地表灌溉和施肥补给之后,硝酸盐氮主要以下渗迁移为主;铵氮在下渗过程中会产生吸附作用,其质量比与土壤中黏土颗粒的含量呈一定的相关性,但在常年灌溉的水稻-冬菜种植点,在表层土中尽管黏土颗粒含量不高,铵氮质量比仍然较高。