魏新平[1]2000年在《灌溉对作物根区硝酸钾运移影响的研究》文中认为本文在广泛搜集、查阅国内外研究成果的基础上，采用室内试验与野外试验相结合，试验研究与模型分析相结合的研究方法，以KNO_3为示踪元素，从土壤养分运移的角度、研究了畦灌、喷灌两种典型灌水方式，对土壤水分运动、及养分运移的影响。结合粮食作物小麦的根系吸水、吸养机制，提出了土壤养分分布良好、养分利用率高的最优灌水指标。它对于提高我国农田化肥利用率、促进粮食生产，减少肥料流失，保护生态环境，发展灌溉理论等方面具有重要的生产意义和科学价值。本论文的主要内容是： 1．结合欧共体援建项目，建立了甘肃省秦王川灌区野外大型土柱试验系统，该系统观测项目齐全，气象资料自动记录数据，水分、盐分、温度采用计算机定时采集等方面具有先进性，为本项目的研究提供了良好的野外试验基地。 二．影响小麦吸养速率的主要因素有根长密度与土壤养分浓度。据野外试验资料分析小麦在分蘖期、拨节期的根长密度函数分别为 L_(分蘖)（Z）=98．712Z~(-1.128)，L_(拨节)（Z）=143.901Z.在小麦的不同生育期，根长密度是不同的，根长密度随深度呈指数衰减规律。在不同的灌水方式、灌水量条件下，土壤养分剖面也是不同的。从而导致了小麦吸氮量的差异。 3．上壤颗粒对阳离子有明显的吸附性。据室内外试验研究，灌水方式、灌水量对K+离子运移的影响小于土壤吸附性对K+离子运移的影响。故本文主要讨论了喷灌、畦灌条件下NO3离子剖面形状、峰值位置、峰值大小三要素随灌水量、喷灌强度、弥散度等因素的变化规律。 4．喷灌，畦灌两种不同的灌溉入渗方式下，孔隙水流速度、水动力弥散系数及弥散度是不同的。从而导致了土壤水分、养分的不同运移特征。本文分别从溶质运移的对流作用、弥散作用、扩散作用分析了喷灌、畦灌条件下土壤养分运移的差异。从本质上认识到了喷灌、畦灌对土壤养分运移的区别。喷灌条件下，灌水后土壤养分运移峰值低、分布广，有利于作物吸收利用。在相同入渗水量下，喷灌强度越小，小麦瞬态累积吸氮率 Rn、越大。特别是，当喷灌强度小于 0.07mm／min时，Kn随喷 且灌强度减小而增加的幅度加快，为此，可定义0刀7mm／min为微喷灌与常规喷灌的临界值。 5．本文还就不同衅灌潮水量对土壤养分运移的影响进行了研究。其结果是：灌水量越大，NO。离子剖而峰值C；；；。x越小，峰值位置ZS迁移越深，分布越广。结合小麦根长密度分布规律，经计算小麦在不同生育期，不同灌水量下的瞬态累积吸氮率值二Rn是不同的。在同一生育则，二民随灌水量的变化呈“蘑菇”状分布。在相同灌水量下，拔节期的ZK高于分蔡期的二民。在小麦拔节期，适宜的供水、供养可明显地提高化肥的吸收利用率，提高小麦产量。定义Z民最大所对应的灌水量为最优灌水量。根据野外试验资料计算可知，小麦在分骏期的最优灌水量是60”／＊，在拔节期的最优灌水量是67m’／mu。山此进一步分析了节水灌溉的增产原理，及大水漫灌所产生的不利影响。 6．本文较系统、全面地论述了非饱和土壤水分运动、溶质运移关键参数的测试原理、方法和结果，它们是：j：壤水分特征曲线、非饱和导水率、扩散率、水动力弥敝系数等参数。并例 上川饱和上壤水扩“散率测定叶’存在的计算步骤多、汁算工作量大等问题，提出了用瞬！14剖而法确定非饱和土壤水扩散率的新方法。
胡彬[2]2017年在《秸秆覆盖下穴灌土壤水氮热运移规律研究》文中认为随着我国农业的快速发展,秸秆覆盖技术为我国农业生产带来了巨大的经济效益。而穴灌技术是农业生产一种有效的节水灌溉方式,本文充分利用穴灌和秸秆覆盖的技术特点,通过大田试验和理论分析相结合的技术路线,研究了不同灌水技术要素和施肥技术措施对穴灌土壤水氮热运移规律的影响。主要研究成果如下:(1)研究了灌水技术要素对秸秆覆盖下穴灌土壤水氮热运移分布的影响。其中灌水技术要素包括:穴坑深、穴坑直径和灌水量三个因素。穴坑越深,灌后同一时刻的垂直湿润锋运移距离越大;不同穴坑深度的土壤含水率均随着距坑底距离的增加而减小,相同灌水要素条件下,穴坑深度越大,同一点处土壤含水率越大;不同穴坑深度的土壤硝态氮均随着距坑底越远含量越高,相同灌水要素条件下,穴坑深度越大,同一点处土壤硝态氮含量越低。不同穴坑深度的土壤温度在穴坑底部均随着土壤深度的增加先升高后降低,穴坑深度越大,相同位置处土壤温度越低。穴坑直径越大,灌后同一时刻的垂直湿润锋运移距离越小;不同穴坑直径的土壤含水率均随着距坑底距离的增加而减小,相同灌水要素条件下,穴坑直径对穴灌土壤含水率的影响并不显著;不同穴坑直径的土壤硝态氮均随着距坑底越远含量越高,土壤中硝态氮含量也随着穴坑直径的增大而增大。不同穴坑直径的土壤温度在穴坑底部均随着土壤深度的增加先升高后降低,穴坑直径越大,相同位置处土壤温度越高。灌水量越大,灌后同一时刻的垂直湿润锋运移距离越大;不同灌水量的土壤含水率均随着距坑底距离的增加而减小,相同穴坑结构条件下,灌水量越大,同一点处土壤含水率越大;不同灌水量的土壤硝态氮均随着距坑底越远含量越高,相同穴坑结构条件下,灌水量增大,穴坑附近硝态氮含量减小,穴坑深层土壤硝态氮含量增大。不同灌水量的土壤温度在穴坑底部均随着土壤深度的增加先升高后降低,灌水量越大,相同位置处土壤温度越低。灌后再分布阶段有秸秆覆盖下的穴坑土壤含水率要大于无秸秆覆盖处理,秸秆覆盖有效的促进了硝态氮向深层土壤运移,减少了硝态氮的损失。而且有秸秆覆盖下的穴坑坑底土壤温度日变化幅度明显要小于无秸秆覆盖处理。(2)研究了施肥技术措施对秸秆覆盖下穴灌土壤水氮热运移分布的影响。其中施肥技术措施包括:施肥量和施肥方式两个因素。施肥量越大,灌后同一时刻的垂直湿润锋运移距离越大;不同施肥量的土壤含水率均随着距坑底距离的增加而减小,相同灌水要素条件下,施肥量越大,同一点处土壤含水率越大;不同施肥量的土壤硝态氮均随着距坑底越远含量越高,相同灌水要素条件下,增加施肥量,同一点处的土壤硝态氮含量就越高。不同施肥量的土壤温度在穴坑底部均随着土壤深度的增加先升高后降低,施肥量越大,相同位置处土壤温度越高。在灌后0h,不同施肥方式的垂直湿润锋运移距离大小顺序为:灌施、深施、表施。不同施肥方式的土壤含水率均随着距坑底距离的增加而减小,相同试验条件下,在湿润体同一点处灌施和深施的土壤含水率要大于表施土壤含水率。灌施条件下土壤硝态氮随着距坑底距离越远含量越高,表施和深施土壤硝态氮含量均随着距坑底距离的增加呈先变大后减小的趋势。灌后再分布阶段,剖面土壤含水率和硝态氮均随着灌后时间的延长逐渐降低。不同施肥方式处理的土壤水氮分布规律与灌水结束时相似。
邹小阳, 刘涛, 杨以翠, 肖克飚, 胡封兵[3]2018年在《滴灌条件下土壤水盐运移特征及影响因素研究综述》文中进行了进一步梳理综述了滴灌技术的灌水量、滴灌周期、滴头流量和灌溉水矿化度等因素对土壤水盐运移动态影响的研究现状,分析了不同因素影响土壤盐分运移的机理及目前该领域存在的问题。同时,总结了地下水埋深和化学改良方法对土壤水盐运移的动态影响和存在的问题。通过分析研究现状,提出了今后该领域的研究重点。
刘秋丽[4]2012年在《灌施条件下尿素在土壤中的迁移转化规律研究》文中提出干旱胁迫以及水肥供应的不协调，严重制约着我国广大干旱地区农业生产的发展。还有就是近年来人们为求高产而给作物盲目施肥，这种不合理的施肥措施不仅造成肥料的浪费，而且污染了环境。因此，灌施施肥方式的应用不仅保证了一定的粮食产量，还在节水灌溉的同时提高尿素利用率并减少其对环境造成的污染。但灌溉施肥后若遇降雨，强降雨则会引起表层土壤氮素的流失，土壤内部氮素的深层淋失，给地表水、地下水造成不同程度的污染。因此为提高水肥利用率，制定合理的灌施措施为我国农业地区的发展提供重要的理论指导意义。本文以室內试验和理论分相结合，在室内采用一维垂直土柱模拟地面灌施尿素溶液试验。分析了不同土壤容重(1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3)、不同肥液浓度(300mgN/L、500mgN/L、700mgN/L、900mgN/L)、不同复水量(0.3L、0.6L、0.9L、1.2L)以及不同复水时间(灌后1d、3d、5d、7d复水)和不同灌水策略对土壤中尿素的迁移转化规律的影响。得到的研究结果如下：(1)在入渗初期水分入渗率比较大，随着时间的延长，入渗率逐渐减小到稳定入渗率。累积入渗量、湿润峰推进距离随入渗时间的增加而增大。不同土壤容重条件下，同一入渗历时，容重越大入渗率越小，累积入渗量越小，湿润锋推进距离也就越短。不同尿素浓度下入渗率、累积入渗量、湿润深度均随灌施尿素溶液浓度的增加而增大。施肥策略对水分入渗率、累积入渗量、湿润锋运移距离的影响基本是同一历时下，先灌肥液的土柱土壤水分入渗率较大，水分累积入渗量、湿润锋运移距离也相应较大。(2)不同土壤容重、不同肥液浓度条件下的水分入渗率、累积入渗量和湿润锋推进过程与入渗时间的关系均可以用幂函数拟合，且相关系数均在0.9以上。(3)不同容重条件下，同一土层深处含水率随土壤容重的增大而增大，但是湿润锋附近区域(70cm以下)则是土壤容重越大土壤含水率越小。肥液浓度对土壤含水率的分布规律基本没有影响，但对含水量影响显著。同一土层深度处，灌施肥液浓度越大则土壤含水率越大。不同复水量下，与复水前相比复水后土壤含水率、湿润范围均增大。含水率、湿润范围均随复水量的增加而增大。同一复水量下，灌后复水的时间间隔越长，复水后土壤的湿润范围越大，土壤水分分布越均匀。复水时间间隔越短，复水后土壤含水率变化越小，湿润锋推进距离越短。施肥策略对土壤含水率分布的影响不大，0～45cm的土层区域内，同一土层深度处，1/2W+1/2N方案的含水率大于1/2N+1/2W方案的含水率，而45cm以下则相反。(4)土壤容重越大，土壤表层的铵态氮浓度越大，铵态氮的垂向分布范围越小；硝态氮垂向运移距离越短。尿素肥液浓度对铵态氮、硝态氮的含量影响较大，对其在土柱剖面中的垂向分布规律影响较小。灌施尿素溶液浓度越大转化生成的土壤铵态氮越多。(5)不同复水量条件下：铵态氮在土柱剖面中的分布规律是先增大后减小。复水量越大铵态氮、硝态氮的分布范围越大，湿润锋处硝态氮的浓度越大，越易引起氮素的淋溶损失。不同复水时间下：本试验所取的复水时间间隔范围内，铵态氮转化完所需的时间为14天：复水时间间隔越长铵态氮分布越均匀，复水对铵态氮的分布影响越小，土壤剖面中铵态氮含量越低。复水时间间隔越长，湿润体内的硝态氮浓度越大，引起的淋溶损失越明显。(6)1/2W+1/2N方案中土壤表层的铵态氮含量最大，且铵态氮基本积聚在0～25cm的土层范围内；1/2N+1/2W方案中铵态氮的含量沿垂直方向先增大后减小，在土层35～45cm区域内浓度较高，有利于降低氨挥发造成的氮素损失；1/4W+1/2N+1/4W方案中铵态氮的含量沿垂直方向的是低-高-低的分布趋势，土层25～35cm范围内的含量较大，此种策略也有能有效减少氨挥发：1/4N+1/2W+1/4N方案中土壤剖面中铵态氮的分布规律是先减小后增大再减小，且表层土壤的铵态氮含量较大，土层45～55cm区域内也有浓度峰出现。四种灌溉施肥策略下，湿润体内部的硝态氮含量均低于本底值，主要累积在湿润锋边缘。
孙海燕[5]2008年在《膜下滴灌土壤水盐运移特征与数值模拟》文中研究说明膜下滴灌是实现盐碱地资源可持续利用的主要途径之一。本论文在借鉴膜下滴灌和盐碱地改良研究成果的基础上,采取了室内试验与模型模拟相结合的方法,研究了膜下滴灌土壤水盐运移特征规律,分析了将膜下滴灌技术与传统的盐碱地改良措施相结合的综合改良效果,为寻求科学开发利用和改良盐碱土提供了新的研究思路和方法,取得如下结论：(1)点源及交汇入渗对盐碱土壤水盐运移特征影响。点源入渗条件下,相同灌水量,滴头流量增加,脱盐区系数和达标脱盐区系数减小,不利于作物正常生长的淡化区形成；相同滴头流量,灌水量增加,脱盐区系数和达标脱盐区深度系数增加,有利于作物正常生长的淡化区形成。点源交汇入渗条件下,相同灌水量,滴头流量增加,纵轴和交汇锋的脱盐区系数和达标脱盐区系数减小；相同滴头流量,灌水量增加,纵轴和交汇锋处脱盐区系数和达标脱盐区深度系数也增加；相同的滴头流量和灌水量,随着滴头间距的增加,纵轴和交汇锋处脱盐区系数和达标脱盐区系数减少,这表明适当减少滴头间距有利于土壤盐分的淋洗。(2)膜下滴灌化学改良措施对盐碱土水盐运移特征影响。随水滴施硝酸钙时,通过达标脱盐区评价系数、脱钠区深度系数和钠吸附比的综合评价,Ca-W-Ca方式脱盐区域最大,脱盐效果均优于其他方式。随水滴施硝酸钙和硝酸钾,相同浓度的施钙脱钠区深度系数值大于施钾,随水施钙的脱盐效果好于随水施钾的脱盐效果,施钙浓度2000mg/L方式脱盐效果明显。随着石膏配比增加,脱钠区深度系数增大,脱钠效果明显,石膏配比为0.1的脱钠区深度系数增加比率最大,脱盐效果最佳。(3)膜下滴灌物理改良措施对盐碱土水盐运移特征影响。相同滴灌条件下,麦秸长度为0.1cm的土壤含水量最大,土壤盐分特征系数最大,脱盐效果是最佳的。相同滴灌条件下,麦秸配比0.1方式脱盐效果明显,脱盐效果均高于其他配比方式。相同滴灌条件下,掺砂配为比0.1的盐分特征系数增加比率最大,脱盐效果最佳。在相同配比0.1条件下,掺砂的脱盐效果好于掺入麦秸的脱盐效果。(4)滴灌条件下盐碱土数值模拟研究。建立点源及交汇入渗条件下数学模型,利用Matlab对不同滴头流量、灌水量和滴头间距的土壤含水量和湿润锋水平垂直运移距离进行数值模拟,模拟变化趋势与实测值变化趋势较为一致。(5)滴灌条件下土壤水分运移模型参数辨识与优化。针对微分方程和数理统计方法进行滴灌条件下土壤水分运移建模方法存在的无法获得准确边界条件和解析解的问题,在相同滴灌条件下,研究了AIGA和PSO两种辨识和优化方法在土壤运动特征参数确定中的有效性和优劣性；建立滴头流量与水分运移距离的传递函数模型,利用PSO算法对模型的各个参数进行辨识与优化,验证了传递函数模型在不同滴头流量下的有效性,提出了实现实时调控滴头流量与运移距离的传递函数模型。
樊菊平[6]2003年在《波涌灌间歇入渗水分与氮素运移特性试验研究》文中提出论文在查阅了大量国内外相关文献资料的基础上，结合国家自然科学基金项目“施肥条件下波涌灌溉农田氮素运移特性及有效利用研究”和陕西关中灌区的灌溉施肥等实际，采用室内试验和理论分析相结合的技术路线，研究了波涌灌间歇入渗特性及其影响因素。在此基础上，在国内率先开展了施肥条件下波涌灌间歇入渗氮素运移特性试验研究。 1、通过室内垂直一维积水入渗试验，从入渗量、入渗率、湿润锋、土壤含水量分布等方面分析了间歇入渗特性。研究表明，间歇入渗较连续入渗具有减渗、土壤含水量分布均匀、湿润锋运移速度慢等特点。 2、通过室内试验，研究了土壤质地、土壤容重、波涌灌周期间歇时间等因素对间歇入渗特性的影响。研究结果表明：在一定范围内，土壤间歇入渗的减渗率随土壤粘粒含量的增大而增大，随土壤容重的增大而减小，分别建立了减渗率与土壤容重和土壤粘粒含量之间的关系；在一定范围内，间歇时间越长，减渗率越大，周期间歇时间对不同土壤减渗效果影响不同。室内试验土柱边壁土壤裂缝对间歇入渗影响较大，由边壁土壤裂缝引起的优先流使间歇入渗减渗效果变差。 3、通过室内肥水入渗试验，研究了肥水入渗的NO_3~-运移和分布特点。结果表明：肥水间歇入渗的湿润锋运移速度较连续入渗的慢，浓度峰位置浅；间歇入渗土壤中NO_3~-分布较连续入渗的均匀，连续入渗的NO_3~-分布曲线比较陡；在再分布过程中，连续入渗土壤的NO_3~-含量减小幅度大，浓度峰运移的快。 西安理工大学硕士学位论文一 4、通过室内肥水间歇入渗试验，研究了不同周期停水时间对间歇人渗土壤NO3运移和分布的影响。结果表明：间歇时间越长，土壤中水分和 NO。一含量分布越均匀，再分布过程变化越小。 5、通过室内入渗试验，研究了一定灌水定额下间歇入渗和连续入渗的水分和NO。一分布特性。与连续入渗相比，相同灌水定额条件下间歇入渗率小，湿润锋运移速度慢，含水量分布均匀，土壤剖面NO；一含量低且分布均匀；再分布过程中水分和NO。含量减小得慢。 6、通过试验，研究了表施肥条件下土壤中水分和NO。一分布规律。表施肥条件下，连续入渗土壤 NO；含量随土壤深度增大而增大，间歇入渗土壤中 NO。主要集中在湿润锋附近，上层土壤中NO。含量很低。 7、通过室内表施与准施入渗试验，分析了两种施肥方式对土壤连续入渗和间歇入渗水分和 NO。运移的影响。结果表明，连续入渗条件下表施与灌施在湿润锋与含水量分布上差别不大，表施条件下的NO。一主要集中分布在湿润锋附近。
李平[7]2007年在《不同潜水埋深污水灌溉氮素运移试验研究》文中提出通过不同潜水埋深条件下污水灌溉氮素运移田间试验，研究了不同潜水埋深污水灌溉对土壤氮素运移及地下水硝态氮浓度的影响，结果可为安全高效利用劣质水资源、保护土壤及地下水环境提供依据。田间试验在中国农业科学院农田灌溉研究所洪门试验站地中渗透仪试验场进行，试验设计2个灌水定额、3个潜水埋深6个处理，2个清水对照。观测内容包括：土壤水分、土壤硝态氮及铵态氮含量、土壤溶液硝态氮及铵态氮浓度、地下水中硝态氮浓度、土壤溶液及地下水溶液pH值、作物全生育期土壤氮素动态变化过程。研究取得如下主要结论：1)冬小麦、夏玉米种植条件下，污水灌溉后，各土层中NO_3~-的含量均显著增加。相同灌水水平不同潜水埋深对比分析表明，潜水埋深较大条件下有利于NO_3~-向下层土壤迁移；相同潜水埋深不同灌水水平条件下，灌水水平越高，NO_3~-向土壤下层淋溶风险越大。2)冬小麦、夏玉米种植条件下，污水灌溉后，灌溉水中NH_4~+离子大部分被土壤吸附，土壤中NH_4~+含量迅速增大；污灌后第2d由于土壤的交替吸附及硝化作用，土壤的NH_4~+含量下降；灌水后第5d，土壤中NH_4~+基本转化完；灌水后第10d，由于土壤含水率降低，硝化作用减慢，土壤中可溶性有机物的增加促进了矿化作用，土壤中NH_4~+又有所增加。不同处理土壤NH_4~+的对比分析并不明显。3)冬小麦污水灌溉后，不同处理(A_1B_1、A_1B_2、A_2B_1、A_2B_2、A_3B_1、A_3B_2)地下水NO_3~-分别增加了21.16％、46.82％、14.62％、15.49％、4.92％、10.08％；夏玉米污水灌溉后，不同处理地下水NO_3~-分别增加了34.67％、58.42％、24.94％、38.98％、20.88％、27.21％。相同潜水埋深不同灌水水平则表现为，灌水定额越大地下水中NO_3~-浓度增加越大；相同灌水水平，潜水埋深越深地下水中NO_3~-浓度增加越小，潜水埋深越浅地下水中NO_3~-浓度增加越大。这就表明：潜水埋深越浅，由于淋溶和硝化作用产生的NO_3~-造成浅层地下水污染的风险越大；。4)冬小麦、夏玉米种植条件下，污水灌溉后，全生育内土壤中NO_3~-呈递减趋势。冬小麦种植条件下，6个处理0～100cm土层土壤中NO_3~-平均含量分别较种植前减少46.45％，76.43％，70.66％，72.48％，63.39％，70.88％；夏玉米种植条件下，6个处理0～100cm土层土壤中NO_3~-平均含量分别减少56.91％，47.01％，60.21％，43.43％，55.38％，48.77％。相同灌水水平不同潜水埋深对比分析表明，小灌水定额条件下，潜水埋深3m，土壤NO_3~-的减少量最大；大灌水定额条件下，潜水埋深3m，土壤NO_3~-的减少量最小。土壤NO_3~-含量减少的因素主要包括以下两个因素：作物的吸收利用和NO_3~-向下层土壤的淋溶。在低灌水水平条件下，土壤的淋洗作用较小，土壤NO_3~-的减少主要为作物的吸收利用；在高灌水水平条件下，土壤NO_3~-的降低主要与淋洗作用有较大关系。5)冬小麦、夏玉米种植条件下，收获后土壤中NH_4~+较种植前均有所降低。冬小麦种植条件下，6个处理0～100cm土层土壤中NH_4~+平均含量分别较种植前减少24.49％，50.83％，40.43％，43.04％，38.20％，55.31％；夏玉米种植条件下，6个处理0～100cm土层土壤中NH_4~+平均含量分别下降12.52％，32.65％，35.98％，41.94％，37.47％，49.76％。全生育期土壤NH_4~+变化规律与全生育期土壤NO_3~-变化规律基本一致。6)运用WHI UnSat Suite Plus软件中修正PESTAN模型模拟冬小麦种植条件下不同潜水埋深条件下污水灌溉后土壤NO_3~-、土壤铵态氮及土壤溶液和地下水中NO_3~-的运移转化，并将模拟结果与实验结果进行对比分析，结果表明：PESTAN模型较好反映了灌水后土壤NO_3~-的运移趋势，随灌水时间推移，模拟结果与实测结果逐渐逼近；铵态氮的模拟结果与实测结果拟和的不是十分理想；模拟结果基本反映了土壤溶液和地下水中NO_3~-的运移转化过程。
章伟[8]2016年在《渭北旱塬苹果及葡萄水肥一体化技术研究》文中指出近年来,随着水肥一体化技术的应用与研究,人们普遍采用水肥一体化根际注射施肥和滴灌施肥这两种养分管理模式来缓解渭北旱塬地区春季水分和养分对优质高产水果的限制。然而,果农仍然以大量肥料投入生产维持高产或传统大水大肥的思想理念和管理模式为主导,不仅浪费了资源,对环境造成恶劣影响,而且导致这两种模式在生产实践中果实增产提质效果不佳,甚至果园出现减产、品质下降的问题,经济、生态、社会综合效益不显著。当前迫切地需要对果树水肥一体化这两种模式进行系统研究以指导实际生产。因此,本研究通过室内设计渭北旱塬苹果与葡萄的配方灌溉施肥方案与田间试验效果验证,并探究成熟期果园不同位置(果实、叶片、土壤)元素与品质、产量之间的具体关系,探索高产优质苹果根际注射配方施肥技术体系、葡萄滴灌配方施肥技术体系,为苹果与葡萄高效水肥耦合生产提供技术与理论依据。根际注射施肥试验于2015年苹果生长季在渭北旱塬彬县红富士苹果园设置不同施肥模式,分别为优化枪注(IF)和当地典型施肥(FT)模式。滴灌施肥试验于2015年葡萄生长季在渭北黄土台塬红提葡萄苹果园设置不同灌溉施肥模式,分别为:膜下配方施肥滴灌(DGF)、非膜下配方施肥滴灌(DGNF)、覆膜传统灌溉施肥(CTF)、不覆膜传统灌溉施肥(CTNF)4个处理。通过以上试验研究得出以下结果:(1)在苹果根际注射施肥试验中,IF与FT处理均达高产水平,差异不显著,但IF处理果实品质显著优于FT处理,主要表现在果形指数、着色指数、硬度、大果率、可溶性糖、糖酸比、Vc含量、微量元素Zn、Fe和Se含量方面。IF处理肥料偏生产力PFP为96.44 kg/kg,为FT处理的2倍多。IF处理肥料成本下降30%,净产值30.5万元/hm2,提升14%;(2)彬县根际注射施肥试验苹果园中果实内N、K、Se、Zn、Fe与内在品质密切相关,果实内对总糖和Vc影响较大因子都为N、Fe、Zn和K;叶片中K、Cu和Mn与果实内在品质相关性高,叶片营养元素中对总糖影响较大因子为Zn、Mn、K、N和Fe,对Vc影响较大因子为Zn、N、Cu和Mn;土壤中对总糖影响较大的有效态元素为Fe、Ca和N,对Vc影响较大的有效态元素为N、Cu和Mn。因此,果实品质的形成受各种营养元素的协同调控作用,其中N、K、Ca、Cu、Zn、Fe、Mn是影响果实品质的重要元素。(3)在红提葡萄滴灌试验中,DGF与DGNF处理果实产量显著高于CTF与CTNF处理,其中DGF处理产量最高,达23.29 t/hm2。同时,DGF处理果实品质在四处理中也是最优,主要表现在果形指数、穗重、单果重、可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、Vc含量、硝酸盐、亚硝酸盐含量方面。DGF处理NPK肥料偏生产力PFP为16.5 kg/kg,是DGNF处理的1.2倍,是CTF处理的1.4倍,是CTNF的1.42倍;水分利用效率WUE为6.8 kg/m3,是DGNF处理的1.2倍,CTF的2.4倍,CTNF的2.5倍;DGF处理经济效益显著提高,肥料成本下降17.4%,净产值7万元/hm2,相对于CTNF处理上升75.8%。(4)渭北黄土台塬红提葡萄果园中果实N、P、Se直接对产量作用影响极显著,果实内对产量具有重要影响的元素为P、Se、K、N。叶片各营养元素对产量的直接影响作用最大的是元素K,叶片中对产量具有重要影响的元素是K、Zn、Fe。综上,本试验研究中,渭北彬县红富士苹果根际注射优化施肥方案、黄土台塬红提葡萄配方滴灌施肥方案能够提高水肥耦合效应,增产提质增效效果显著,可为当地苹果根际注射施肥体系和葡萄滴灌施肥体系提供一定技术与理论参考。另外,减少氮肥,合理增施钾肥,配合施用微量Zn、Fe微肥是渭北旱塬根际注射施肥生产优质高产红富士苹果的重要保障;高产红提葡萄滴灌生产中应关注N、P、K、Zn、Se元素。
韩雪冬[9]2009年在《不同施肥方式的膜孔单向交汇入渗土壤氮素运移特性试验研究》文中研究说明论文在查阅国内外膜孔灌理论与技术相关文献资料的基础上,结合国家自然科学基金项目“膜孔灌施肥农田氮素运移特性与灌溉质量评价方法研究”,采用室内试验和理论分析相结合的技术路线,主要研究了不同施肥方式的条件下,膜孔单向交汇入渗水、氮运移和转化特性,主要研究成果如下：(1)对膜孔肥液单向交汇入渗土壤水分运动特征进行了研究。结果表明,膜孔肥液单向交汇入渗和自由入渗单位膜孔面积的累积入渗量均随着入渗时间的延长而增大,在入渗初期入渗率迅速减小,而后趋于平缓。在同一时刻,膜孔肥液单向交汇小于膜孔肥液自由入渗的累计入渗量和入渗率。(2)对不同施肥方式膜孔单向交汇入渗条件下土壤硝态氮运移特性进行了试验研究。膜孔灌施单向交汇入渗35min后发生交汇,表施膜孔入渗105min后发生交汇,深施膜孔入渗70min时发生交汇,结果表明,在相同入渗时间内灌施的累计入渗量最大。再分布过程中土壤水分在水势梯度的作用下继续运移,土壤硝态氮以水为载体在干湿梯度的作用下向土壤深层运移。由于土壤胶体对硝态氮分子吸附作用很弱,膜孔单向交汇入渗条件下硝态氮分子在对流—弥散机理作用随水分运移,其运移规律和土壤水分基本一致,且硝态氮在土壤中的分布范围和土壤湿润体保持一致。(3)通过室内试验对不同施肥方式条件下,膜孔单向交汇入渗土壤硝态氮运移规律进行了试验研究。结果表明,在施肥量相同的条件下,灌施土壤硝态氮含量随着深度的增加含量减小；表施、深施土壤硝态氮含量在膜孔垂直方向随土层深度的增加均呈低—高—低变化。在施肥量不同的条件下,硝酸钾含量越大,相同深度土壤剖面的硝态氮含量也越大。结果表明,各阶段土壤中硝态氮的含量均随施肥量的增加而增加,且土壤硝态氮有向远离膜孔中心方向运移的趋势。(4)分析了三种施肥方式在施肥1-20d内土壤硝态氮的运移转化特性,结果表明,灌施、表施和深施土壤硝态氮含量均随着时间的延长不断减小,且在灌水后的前几天硝态氮含量下降的较迅速,而后逐渐减弱,这主要是由硝态氮的反硝化作用引起的。
李培岭[10]2009年在《不同灌溉方式下民勤荒漠绿洲区棉花水氮耦合效应研究》文中进行了进一步梳理在我国西部水资源短缺和农田水肥利用率低是限制该地区农业生产的主要因素。近年来,随着节水灌溉理论技术的推广和应用,有效改善了该地区作物水分环境,显著提高灌溉水利用效率。但在节水的同时如何提高作物的养分利用效率,特别是节水灌溉条件下水分和氮素的耦合效应,近年来成为学术研究的热点问题,截止目前虽取得一些研究成果,但在荒漠绿洲区研究还比较少。本文通过对甘肃民勤荒漠绿洲区大田棉花灌溉试验,系统研究和分析不同灌溉方式下棉花水氮耦合效应,对于有效提高该地区棉花水氮利用效率、改善农田土壤环境有着重要意义。试验研究取得主要结论如下:(1)不同沟灌方式棉花的水氮耦合效应研究表明,棉花产量效应表明,三种沟灌方式增加施氮量和灌水量均有利于棉花产量的提高,但FFI限制了水氮效应的发挥,AFI与CFI的棉花产量效应差异不显著。棉花NUE效应表明,三种沟灌方式增加灌水量和控制施肥量均能够明显提高,其中AFI促进了氮肥效应的发挥,而FFI限制了氮素效应。棉花WUE效应表明,三种沟灌方式增加施氮量和控制灌水量能够促进WUE提高,相对于CFI,AFI促进水氮效应发挥,FFI降低水氮效应的发挥。棉花产量、NUE、WUE水氮耦合效应在不同沟灌方式中,AFI最能够促进水氮耦合效应发挥,促进棉花水氮高效利用。(2)不同沟灌方式棉花群体生理指标的变化规律研究表明,叶片光和势(LAD)、作物生长率(CGR)、群体净同化率(NAR)、叶面积指数(LAI)采用模型f=a*exp(-0.5*((T-T0)/b)2)模拟变化趋势,模型参数稳定且模拟精度较高。不同沟灌方式棉花LAD、CGR、NAR、LAI均随施氮量和灌水量增加而显著提高,其中AFI的LAD、CGR、NAR提升幅度最大,但在高肥高水处理下各指标受到一定抑制。CFI的LAI提升幅度最大。FFI的各群体指标均明显受到抑制。根据棉花群体生理指标变化规律以及群体指标与生物量、产量的关系,得出棉花群体性能在低肥、低水情况下CFI优于AFI和FFI,中肥、中水情况下AFI和CFI优于FFI,高肥、高水情况下AFI优于CFI和FFI。(3)不同沟灌方式棉花氮素吸收变化情况,通过模型(f=a*exp(-0.5*((T-T0)/b)2)模拟棉花各器官氮素含量,以及棉花氮素吸收指标变化趋势,表明模型参数稳定且拟合精度较高。不同沟灌方式之间,与CFI相比较, AFI棉花各器官全氮含量(N),氮肥吸收比例(Ndff)和氮肥吸收率(NAR)均差异不显著,说明在AFI对棉花的氮素吸收影响较小,实现了节水灌溉同时,促进了棉花水氮吸收。FFI方式下棉花各器官氮素含量和氮素吸收指标均显著降低,限制了氮素吸收,降低了水氮利用效率。综合比较,在适中施肥量和灌水量条件下,AFI最能有效促进棉花氮素吸收,发挥棉花水氮耦合效应。提高水氮利用效率。(4)不同沟灌方式棉花根区水氮运移研究表明,根区土壤硝态氮含量变化表明,AFI各剖面硝态氮含量随灌水量和施氮量增加而提高,随土壤剖面深度增加而下降。CFI灌各剖面硝态氮含量随灌水量增加明显降低,并且随着土壤剖面深度的增加而升高。FFI未灌水沟硝态氮含量变化不显著,灌水沟硝态氮含量随灌水量增加而显著提升。沟灌棉花根区铵态氮变化表明:AFI各剖面含量随灌水量增加而增长,随剖面深度变化不显著。CFI各剖面表层含量随灌水量增加而增长,深层含量变化不显著。FFI各剖面表层铵态氮含量较高,深层含量较低。综合分析,AFI最能有效降低棉花根区硝态氮损失,使硝态氮和铵态氮含量主要分布在棉花根系有效吸收范围内,有利于棉花氮素吸收和利用。(5)不同滴灌模式棉花水氮耦合效应表明,1带4行模式受水分胁迫影响,抑制了肥效发挥,而2带4行和2带6行在水分适宜时,2带4行促进了肥效的发挥,2带6行则限制了肥效的发挥。棉花产量效应表明,1带4行和2带4行增加施氮量和灌水量有利于提高产量,2带6行则增加灌水量和控制施肥量有利于提高产量。棉花NUE水氮效应表明,三种滴灌模式增加灌水量和控制施氮量有利于提高NUE。棉花WUE的水氮效应表明,1带4行和2带4行增加施氮量和减少灌水量有利于棉花WUE提高,2带6行则需控制施氮量和减少灌水量。根据不同滴灌模式棉花水氮耦合效应,以及棉花产量、NUE和WUE的回归分析得出,2带4行滴灌模式在棉花产量、WUE、NUE最能促进水氮耦合效应发挥。(6)不同滴灌模式下棉花生长发育、生物量变化研究表明,棉花叶面积指数通过模型f=a*exp(-0.5*((T-T0)/b)2)模拟变化趋势,参数稳定且拟合精度较高。棉花LAI受灌水量影响大于施氮量,增加施氮量和灌水量均可显著提高,三种滴灌模式棉花内行、边行LAI比较:2带6行>2带4行>1带4行。1带4行模式下棉花受水分胁迫的影响,根系、地上干物质、单株铃数、籽棉产量等均明显2带4行。2带4行增加施肥量能够有效促进棉花养分吸收和干物质累积,单株铃数、籽棉产量等均显著高于1带4行和2带6行。2带6行棉花地上干物质、单株铃数、籽棉产量等均随水肥水平增加而提高,但群体生长发育受通气性和透光性影响,棉花生物量受到一定程度抑制。(7)不同滴灌模式棉花氮素吸收变化研究表明,通过模型f=a*exp(-0.5*((T-T0)/b)2)模拟各器官氮素含量及氮素吸收指标变化趋势,模型参数稳定且拟合精度较高。1带4行模式棉花根系氮素含量随施氮量增加而降低,棉花茎、叶、蕾铃氮素含量随施肥量的增加趋势逐渐降低,棉花各器官氮素含量随灌水量增加而明显增长,说明1带4行棉花根系发展和水氮传输受到抑制,影响棉花地上部分的氮素利用。2带4行模式棉花各器官氮素含量,随着施肥量和灌水量增加而显著提高,2带4行模式促进棉花根系发展,增强了棉花水氮传输功能,各器官氮素利用效率显著提升。2带6行棉花相比于2带4行,棉花各器官氮素含量降低,增加施肥量和灌水量能够促进棉花各器官氮素含量,但受群体性能的影响,根系发展受到抑制,各器官氮素吸收量显著降低。(8)不同滴灌模式棉花根区水氮运移研究表明,三种滴灌模式根区土壤含水量分布均匀性随灌水量增加而显著提高,整体氮素含量随施肥量增加而增长。棉花根区土壤硝态氮含量,1带4行膜中硝态氮含量随灌水量增加而下降,随施肥量增加而提高,膜边硝态氮含量随灌水量和施氮量变化不明显。2带4行、2带6行膜中、膜边硝态氮含量均随施肥量和灌水量增加而显著提高。根区铵态氮含量受施肥量影响大于受灌水量。三种滴灌模式根区铵态氮含量,膜中、膜边均随施肥量增加而提高,随灌水量增加1带4行变化不显著,2带4行、2带6行表层含量下降,深层含量明显增加。综合分析得出,2带4行最有利于提高棉花根区土壤氮素含量分布均匀性,有利于棉花根系养分吸收。
参考文献：
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[2]. 秸秆覆盖下穴灌土壤水氮热运移规律研究[D]. 胡彬. 河北工程大学. 2017
[3]. 滴灌条件下土壤水盐运移特征及影响因素研究综述[J]. 邹小阳, 刘涛, 杨以翠, 肖克飚, 胡封兵. 现代农业科技. 2018
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[6]. 波涌灌间歇入渗水分与氮素运移特性试验研究[D]. 樊菊平. 西安理工大学. 2003
[7]. 不同潜水埋深污水灌溉氮素运移试验研究[D]. 李平. 中国农业科学院. 2007
[8]. 渭北旱塬苹果及葡萄水肥一体化技术研究[D]. 章伟. 西北农林科技大学. 2016
[9]. 不同施肥方式的膜孔单向交汇入渗土壤氮素运移特性试验研究[D]. 韩雪冬. 西安理工大学. 2009
[10]. 不同灌溉方式下民勤荒漠绿洲区棉花水氮耦合效应研究[D]. 李培岭. 西北农林科技大学. 2009
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