涌泉根灌土壤水氮運(yùn)移特性及其影響因素研究.pdf

1、為了提高涌泉根灌水肥一體化灌溉條件下水分和氮素的利用效率，本文在室內(nèi)通過人工配置不同肥液濃度、土壤初始含水率、土壤容重以及設(shè)置不同的灌水器間距水平，用土箱進(jìn)行水肥入滲模擬試驗(yàn)。探究了各個(gè)影響因素對涌泉根灌入滲能力、濕潤鋒運(yùn)移、土壤水分分布以及銨態(tài)氮和硝態(tài)氮運(yùn)移特性的影響。取得的主要研究成果如下：
　?。?）肥液濃度、土壤初始含水率、土壤容重和灌水器間距在涌泉根灌肥液入滲條件下的單位面積累積入滲量均與入滲時(shí)間吻合Kostiakov入

2、滲模型。建立了以累積入滲量為因變量，入滲時(shí)間和各個(gè)影響因素為自變量的數(shù)學(xué)模型。累積入滲量伴隨著肥液濃度的增大、初始含水率和土壤容重的減小而呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢。涌泉根灌單向交匯條件下的累積入滲量較自由入滲小，且灌水器間距越小，相應(yīng)的累積入滲量越小。
　?。?）肥液濃度、土壤初始含水率以及土壤容重條件下，涌泉根灌肥液入滲各向濕潤鋒運(yùn)移距離與入滲時(shí)間具有較為顯著的冪函數(shù)關(guān)系；建立了以濕潤鋒運(yùn)移距離為因變量，入滲時(shí)間和各個(gè)影響因素為自變

3、量的濕潤鋒運(yùn)移預(yù)測模型。經(jīng)過驗(yàn)證，得到的模型具有較高的可^靠性。同一入滲時(shí)刻條件下，各向濕潤鋒運(yùn)移距離伴隨著土壤容重的減小、土壤初始含水率和肥液濃度的增大而呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢。伴隨著灌水器間距的增大，灌水器位置處豎直向上、豎直向下的濕潤鋒運(yùn)移距離均呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢，均大于相同條件下的自由入滲；交匯界面處的濕潤距離伴隨著灌水器間距的增大而減小。灌水結(jié)束時(shí)刻，土壤容重越小、土壤初始含水率以及肥液濃度越大，灌水結(jié)束時(shí)刻濕潤體內(nèi)同一節(jié)點(diǎn)處

4、的土壤水分含量相應(yīng)的越大。隨著再分布進(jìn)行，濕潤體范圍變大，水分分布更加均勻。
　?。?）涌泉根灌肥液入滲濕潤體內(nèi)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的分布受肥液濃度、初始含水率、土壤容重、灌水器間距以及時(shí)間和空間的影響。基于銨態(tài)氮特性，灌水結(jié)束及再分布階段，銨態(tài)氮分布范圍主要集中在灌水器出水孔附近土壤區(qū)域；對于硝態(tài)氮而言，基于其不易被土壤吸附易隨水分運(yùn)移的特性，其在濕潤體內(nèi)分布特性與水分相似。灌水結(jié)束時(shí)刻，濕潤體內(nèi)同一節(jié)點(diǎn)處的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著

5、土壤容重的減小、肥液濃度的增大而表現(xiàn)出增大的現(xiàn)象，濕潤體內(nèi)銨態(tài)氮和硝態(tài)氮平均值、變化量及變化率也均表現(xiàn)出與此相似的變化趨勢。隨著土壤容重的減小、肥液濃度、土壤初始含水率的增大，濕潤體內(nèi)硝態(tài)氮的分布區(qū)域變大。濕潤體交匯界面同一節(jié)點(diǎn)處銨態(tài)氮、硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均隨著灌水器間距的減小而增大。濕潤體內(nèi)硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)在再分布3d之內(nèi)，平均值基本無變化，分布范圍變大，變得較為均勻；再分布5d直至再分布20d，濕潤體內(nèi)銨態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小幅度較大；再分布2