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《中国农业科学院》 2002年
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滴灌施肥灌溉土壤水氮分布规律的试验研究及数学模拟

张建君  
【摘要】: 本研究旨在探讨滴灌系统设计与运行参数——滴头流量、灌水量和肥液浓度对水分和氮素分布的影响,为滴灌施肥灌溉系统的设计和运行提供依据。采用15°扇柱体有机玻璃土槽进行滴灌施肥试验,观测滴灌条件下的水氮运动及分布。试验选用NH_4NO_3(分析纯)溶液作肥料,滴头流量范围为0.6~7.8L/h,灌水量为6~15L,肥液浓度为100~700 mg/L。灌水结束后,立即采集土壤样品,测定土壤含水率、铵态氮(NH_4~+)及硝态氮(NO_3~-)含量。试验过程中还对不同时刻地表积水范围以及水平和垂直方向的湿润距离进行了监测。试验结果表明:1、点源滴灌条件下,随滴头流量的增大,地表饱和区半径增大,水平湿润距离增加,而垂直湿润距离减小;随灌水量的增大,水平和垂直湿润距离均呈幂函数关系增大;2、滴灌施肥灌溉结束时,硝态氮向湿润边界累积,而在距滴头17.5cm范围内,硝态氮浓度分布均匀,且该范围内的硝态氮平均浓度随肥液浓度的升高而升高;3、滴灌施肥灌溉结束时,铵态氮浓度在滴头附近出现高峰值,且高峰值随肥液浓度的增加而增加;4、施肥灌溉对铵态氮的影响范围较小,一般在距滴头10cm范围以内;5、肥液浓度是影响氮素在土壤中分布的主要因素,滴头流量和灌水量的影响较小。 本文还试用HYDRUS-2D软件模拟了滴灌施肥灌溉条件下水分和氮素在土壤中的运移,并将模拟结果与试验结果进行了对比,结果表明:(1)商业软件HYDRUS-2D可以较好地描述地表滴灌点源的土壤水分运动,但对饱和区形成过程的描述尚需要作较大改进;这一软件在描述地表滴灌施肥灌溉这种复杂条件下的氮素运移与转化方面存在一定不足。(2)滴灌施肥灌溉系统运行方式对硝态氮在土壤中的分布具有明显影响,采用1/4~1/2~1/4的运行方式(即先用1/4的时间灌水,再用1/2的时间施肥,最后用1/4的时间灌水)有利于将硝态氮保留在作物根区。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S152

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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10 陈云;滴灌棉花养分运移分布规律及高效利用技术研究[D];西北农林科技大学;2008年
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