滴灌施肥灌溉条件下土壤水氮运移的研究进展
再生水灌溉条件下土壤氮素迁移转化规律试验研究的开题报告
再生水灌溉条件下土壤氮素迁移转化规律试验研究的开题报告一、选题的背景和意义随着全球水资源的短缺和城市化进程的加速，再生水逐渐成为一种供水替代品。
在全球的一些地区，如中东、北非等地，再生水已成为供水的重要来源。
同时，在干旱缺水的中国北方地区也开始大力推广再生水利用。
土壤作为再生水利用的主要输送途径和污染物去除媒介之一，对再生水利用具有重要作用。
如果土壤中氮素浓度过高，就会导致土壤酸化和植物生长减缓等问题，从而影响再生水的利用效率。
因此，深入研究再生水在灌溉过程中对土壤氮素含量的影响，探究土壤氮素的迁移转化规律，对于合理利用再生水资源，实现可持续发展具有重要的现实意义。
二、研究内容和目标本研究将通过对再生水灌溉条件下土壤氮素迁移转化规律的试验研究，探究再生水对土壤氮素含量的影响，并确定适宜的灌溉水量和灌溉方式。
具体研究内容包括：1. 确定适宜的试验场地和试验设计。
2. 采集土壤和再生水样品，测定土壤的初始含水量、有效含水量、总氮含量、铵态氮含量和硝态氮含量。
3. 安排试验组及对照组，依据不同的再生水浓度和灌溉量进行实验。
4. 对试验组及对照组的土壤氮素含量、土壤酸碱度、微生物群落、植物生长等进行监测和分析。
通过上述研究，旨在探究再生水灌溉对土壤氮素含量的影响规律，深入认识再生水的利用效率及其对土壤生态系统的影响，从而为合理利用再生水资源提供科学依据和参考。
三、研究方法和技术路线本研究综合运用实验室分析和物理模型模拟两种方法，具体技术路线如下：1. 选取适宜的试验场地，采集典型土壤样品。
2. 根据土壤样品的检测结果，进行条件筛选，确定不同的再生水浓度和灌溉量。
3. 设计试验组及对照组，进行试验。
4. 实验结束后，收集土壤样品和植物样品，对土壤氮素含量、土壤酸碱度、微生物群落、植物生长等指标进行监测和分析。
5. 借助物理模型模拟，分析土壤中氮素含量的分布规律和迁移转化情况，深入探究再生水灌溉对土壤氮素含量的影响规律。
滴灌条件下土壤水分运移动态研究
平 和垂 向的 湿 润 锋 均 随 人 渗 时 间 的增 加 而 逐 渐 变 大 ，在 人 渗 开 始 阶段 湿 润 锋 的 推 进 速 率 较 大 ，随 人 渗 时 间 的延 长，湿 润锋 的推 进 速 率 逐 渐 变 慢 。粘 质 磷 土 ，在 滴 灌 速 率 为 ２ ６ ／ ． ７ ｈ时 ，湿 润 锋 径 向移 动 速 率 远 大 于垂 向移 动 Ｌ
速率 ，前者是后者 的 １２ 倍 。比较不同模 型拟合的滴灌条件下土壤湿润锋 的动态变化 ，多项式模 型的拟合程度 ．２
较 好 ；同 时建 立 土壤 湿 润 体 水 分 含量 （） 径 向距 离 （） Ｙ与 Ｌ 、垂 向距 离 （） Ｈ 、实 验 时 间 （） 间 的 经验 关 系 式 。 Ｔ之
有 机 质 １０％ ． ５ ，全 Ｎ０ ０ ５ ． ６ ％，Ｎ ４－ ０ ９ ｇ ｋ ， Ｈ ＋ １ ． １ ／ ｇ Ｎ ｍ Ｎ ３ Ｎ ３ ． ５ｍ ／ ｇ ０一 ０ ４ ｇ ｋ ，有 效 Ｐ１ ． ２ｍ ／ ｇ ９ ８ ｇ ｋ ，有 效 Ｋ １ ６ ２ ｇ ｋ ，ｐ ． ０ ０ ． ３ ／ ｇ Ｈ８ １ ，土 壤含 水 量 １ ８ ％ ｍ ． ４ ，物 理 性 粘 粒含量 ５ ． ０ 。 ５５％ 模拟滴 灌 系统 由改进 的 马 氏瓶 以及 医用注 射 针 头组 成 ，其 中马 氏 瓶 可 以 自动控 制 实 验 的供 水 量 。
滴灌条 件下 水分 的人 渗及再 分配 方式 不 同于常
规 的地表漫灌 。国外在 这一 方 面 ，已经进 行 了大量 的研 究 工 作 ，取 得 了一 定 的 进 展 。研 究 发 现 ， 常规 灌溉方 式下 ，重力 是影 响水 分在 土壤 中分 布 的 主要 因 素 ，土 壤 水 分 的移 动 可 以用 一 元 方 程 来 分 析 。对 滴灌 而言 ，滴灌 条件 下土 壤 中的水 分运 动为
土壤中氮磷的迁移规律研究进展
田氮素的淋洗动态进行了模拟。Ｂ ｒ ｎ ｓ ｉ 对土壤中氮素的挥 ａｏ 和 ｃ ｅ ｔ ｈｒ 发进行了研究； ｉｅ 和 Ｒ田１ ｎｒａ 研究的稻田中盐分对氮素 Ｄ ｎｓ ｈ 日ａａ ｎ ｈ
１ ． １氮素在 土壤 中的 迁移 规律研 究
近 年来 ，国 内外 的许 多学 者从 不 同的 角度 对氮 素 的迁 移转 化 迁移转化的影响 ； ｕ ｕｈ等研究了盐分和湿度对 Ｎ２ ｌ ｂｓ ｎ ０挥发的影
Ｍｅｙｉ 等研究了盐分对土壤反 ｆ 进 行了 大量 的研究 工作 。 多研究 人 员对肥 料氮 去向 试验 时发现 ， 响，进行了黄土地氮素动态模拟 ； ｎａ０ 许 Ｏｔ ｍａ 除 作物 吸收 的 氮量 外 ， 料 氮 的损 失变 范 围在 １ 一 ０ 之 间 。另 硝化速率的影响 ； ｔ 等研究了灌水麦田中硝化速率和灌水时间 肥 ％ ３％
时娜 肖 态氮含量变化不大， １． ４． ｇｈ 之间 ； 在 １ － １ ｋ／ｍ２ ４ ３ 但施氮量增加
１ 磷素在 土壤 中的迁移规律研 究 ． ２
长期施用磷肥和有机肥能明显增０ 层土壤有效磷的积累， 耕
垂直分布 ， 种垂直 分布在生产 上有两方面 的意义 ： 是养分—移超 这 一 Ｆ
根离子不能被土壤胶体和粘土矿物吸附 ，在土壤硝酸盐含量较高 层以下各形态磷素均显著增加 。由 和水分运输 良好的条件下极易发生淋溶损失。
有初磷移动性比无机磷大而易流失， 施用有机肥会增加 不同施氮量对于壤质潮土 ｌ ｍ土体中硝态氮含量 以及地下水中硝 失。土壤中， 也会增加地表径流中有机磷的含量。与无机磷相比， 态氮含量的影响进行了研究， 结果表明： 土壤中硝态氮是随着施氮 有饥磷的迁移，
量的 增加 而增加 ， 季施 氮量 ，于 ２５ｇｈ ２ ，ｍ土 层 中各测 定 有初磷移动 陛较强 ， 每 Ｊ ２ ｋ／ｍ 时 １ 、 这是土壤中磷损失的重要因素。
《2024年喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》范文
《喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》篇一一、引言随着现代农业的快速发展，高效、环保的灌溉与施肥技术已成为提升农作物产量与品质的重要手段。
喷滴灌施肥技术以其节水、节肥、省时等优点，在马铃薯种植中得到了广泛应用。
然而，该技术的应用过程中，氮素的有效吸收与农田氮平衡的维持成为了关键的科学问题。
本文旨在研究喷滴灌施肥灌溉下马铃薯的氮素吸收特性及其对农田氮平衡的影响，以期为马铃薯的高效种植与农田生态环境的保护提供理论支持。
二、研究方法本研究选取了典型的马铃薯种植区，采用喷滴灌施肥技术进行灌溉与施肥。
通过设置不同氮素施用量和处理方式，观察马铃薯的生长状况，测定氮素吸收量及农田氮平衡等指标。
同时，结合土壤学、农学、生态学等多学科理论与方法，对相关数据进行综合分析。
三、结果与分析1. 喷滴灌施肥对马铃薯氮素吸收的影响通过实验数据可以看出，喷滴灌施肥技术显著提高了马铃薯的氮素吸收量。
在适宜的氮素施用量下，马铃薯的氮素吸收量随着施用量的增加而增加，但当施用量超过一定限度时，氮素吸收量的增加趋势逐渐减缓。
这表明，适量的氮素施用有助于提高马铃薯的氮素吸收效率。
2. 农田氮平衡分析喷滴灌施肥技术通过精确控制氮素的施用量与时间，有效减少了氮素的流失与挥发，从而提高了农田氮平衡。
实验结果显示，采用喷滴灌施肥技术的农田氮平衡较传统灌溉与施肥方式有了显著改善。
其中，氮素的固定和被作物吸收的比例有所增加，而流失和挥发的比例则有所减少。
四、讨论本研究表明，喷滴灌施肥技术对于提高马铃薯的氮素吸收及维持农田氮平衡具有积极作用。
这主要得益于该技术能够精确控制灌溉与施肥的量与时间，减少氮素的流失与挥发。
然而，在实际应用中，我们仍需注意氮素的适宜施用量。
过量的氮素施用虽然可以短期内提高作物的生长与产量，但长期来看可能导致土壤中氮素的积累，对农田生态环境造成负面影响。
因此，在未来的研究中，我们应进一步探讨适宜的氮素施用量及施用方式，以实现马铃薯的高效种植与农田生态环境的保护。
《2024年喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》范文
《喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》篇一一、引言随着现代农业的不断发展，高效、环保的农业灌溉与施肥技术逐渐成为提高农作物产量与品质的重要手段。
喷滴灌施肥灌溉技术以其节水、节肥、省时等优点，在马铃薯种植中得到了广泛应用。
而氮素作为植物生长的重要营养元素，其吸收利用效率直接影响到作物的产量和品质。
因此，研究喷滴灌施肥灌溉下马铃薯的氮素吸收及农田氮平衡，对于优化农业灌溉与施肥技术，提高马铃薯产量和品质具有重要意义。
二、研究方法1. 试验材料与设计本研究选取了具有代表性的马铃薯品种，在相同气候、土壤条件下进行试验。
试验区采用喷滴灌施肥灌溉系统，通过调整灌溉与施肥参数，研究不同处理对马铃薯生长及氮素吸收的影响。
2. 试验方法试验分为多个处理组，每组设置不同的喷滴灌参数和施肥量。
在生长过程中，定期测定马铃薯的生长指标、氮素含量等数据。
同时，监测农田的氮平衡，包括氮素的输入、输出及土壤残留等。
三、结果与分析1. 马铃薯生长及氮素吸收通过对比不同处理组的试验数据，发现喷滴灌施肥灌溉技术能够显著提高马铃薯的生长速度和产量。
在适宜的灌溉与施肥条件下，马铃薯的氮素吸收效率明显提高，叶片和块茎中的氮素含量均有所增加。
这表明喷滴灌施肥灌溉技术有助于提高马铃薯对氮素的吸收利用效率。
2. 农田氮平衡农田氮平衡是评价农业生态系统健康状况的重要指标。
本研究通过监测农田的氮素输入、输出及土壤残留等数据，发现喷滴灌施肥灌溉技术能够有效地调节农田氮平衡。
在适宜的灌溉与施肥条件下，农田的氮素输出（包括作物吸收、挥发、淋溶等）与输入（包括施肥、降水等）达到动态平衡，有利于保护农田生态环境。
四、讨论喷滴灌施肥灌溉技术通过精确控制灌溉与施肥量，提高了马铃薯对氮素的吸收利用效率。
同时，该技术还能够有效地调节农田氮平衡，减少氮素的损失和污染。
因此，在实际生产中，应进一步优化喷滴灌施肥灌溉系统的设计和管理，以实现节水、节肥、高产、优质的目标。
滴灌施肥条件下土壤水氮运移数值模拟
滴灌施肥条件下土壤水氮运移数值模拟黎会仙;王文娥;胡笑涛【摘要】为了研究滴灌施肥条件下土壤水、氮的运移分布规律,本文通过室内土柱滴灌水氮入渗试验,研究了滴灌结束时及再分布过程中土壤水、氮的运移变化规律;同时用HYDRUS软件建立了土柱滴灌水氮入渗的几何模型,用来模拟滴灌土壤水氮运移过程.对试验及模拟中12个观测点测得的土壤含水率、土壤铵态氮、硝态氮质量浓度进行对比分析,结果表明:土壤含水率模拟值与实测值的相对误差变化在10％以内;土壤铵态氮、硝态氮质量浓度的模拟值与实测值变化范围在20％以内.滴灌结束时土体剖面内土壤含水率随距滴头距离的增大而减小,再分布72 h土层25～30 cm土壤含水率增大到0.2 cm3·cm-3,120 h后土体剖面内土壤含水率较滴灌结束时下降了18％.土壤铵态氮质量浓度主要分布于距滴头20 cm的范围;24 h土壤铵态氮质量浓度最大,且随着时间的推移逐渐减小,到120 h时减少了40％;各观测点24 h至120 h土壤硝态氮质量浓度随着时间的推移逐渐增大,且硝态氮质量浓度在滴头20 cm的范围内由0.442 mg·cm-3增加到1.2 mg·cm-3.各观测点24 h土壤硝态氮质量浓度在空间分布上差异不大,其中观测点1,3,6,8,5的土壤硝态氮质量浓度分别为0.437,0.467,0.451,0.482 mg·cm-3和0.447 mg·cm-3,差值均小于0.05 mg·cm-3;48 h后土体剖面内土壤硝态氮质量浓度空间分布随离滴头距离的增加而减小,垂直方向上从距滴头5 cm的观测点1到距滴头25 cm的观测点8减少了53％.依据研究结果,可用数值模型模拟滴灌施肥条件下土壤水氮运移的变化规律.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】8页(P10-17)【关键词】滴灌施肥;水氮运移;数值模拟【作者】黎会仙;王文娥;胡笑涛【作者单位】西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西杨凌712100;西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S275.6;S143.1水、肥是影响作物生长的2个重要因子，在实际生产中如果灌溉和施肥方式不合理，将造成水、肥浪费及地下水污染。
节水灌溉条件下土壤水氮运移特性研究综述
规律 ， 制定 合 理 的灌 溉 施 肥 制 度 ， 能 使水 肥 利 用 率 才 大大 提高 ， 防止 环境 污染 。 由于氮 素是 作物 吸 收养 分 的主 要形 式 ，国 内外 有 一 些 关 于 水 氮运 移 特 性 的研 究， 本文 主要 从 氮 素运 移 分 布 的影 响 因素 、 氮 运 移 水 分布 规 律 和淋 溶 损 失 三方 面对 水 氮 运移 特 性 研 究 做
灌水量 的变 化不 大 。 晓峰等 【 究都表 明 ， 武 ｚ Ｊ 研 喷灌条件
下不同深度土层 中硝态氮含量与施肥量呈正相关关 系， 但与灌水量的相关关系不明显。 郭大应等【 灌溉 ３ Ｊ 对
土壤 硝态 氮运 移与 土壤 湿度 的关 系进行 了研 究 ， 结果 表 明 ， 溉土 壤硝 态氮 的运 移 与土 壤湿 度有 良好 的相 灌
关 系。
［ 关键词 ］ 节水灌溉 ； 水氮运移 ； 淋溶损失
［ 中图分类号 ］ １４ Ｓ５ ． ４ ［ 文献标识码 】 Ｃ ［ 文章编号 ］０ ４ ７４ （０ ０ １－ ０ ２ ０ １０ — ０ ２ ２ １ ）１ ０２ — ２
１ 前言
灌施 肥灌 溉试 验 ， 试验 使用 硫 酸铵 、 释肥 和硝 酸铵 ， 缓
率 的分 布 和再 分 布 影 响 较大 ； 人渗 时 间相 同 时 ， 湿润
深度随土壤黏粒含量的增加而减小 ；供水结束时 ， 不 同土 壤质 地 的湿润 体上 层高 含水 率段 的 Ｎ Ｎ分 布 Ｏ－ ＿ 均比较均匀 ，其含量相差较小； Ｏ Ｎ本底值对土壤 Ｎ 表层 １ ０ｃ ｍ范 围内 Ｎ ３ Ｎ含量 的分 布 和再 分布 影 响 Ｏ－ 一
一
分布不受根系发育状况及水分供应的影响。王虎等［ ６ １ 研究 了大 田滴灌施肥条件下滴头流量 和灌水施肥量 对 土壤 Ｎ ４ Ｎ扩 散 分 布 的影 响 ． 为 灌 水施 肥 量 增 Ｈ＋ － 认 大使 Ｎ ４ Ｎ随水 运 移扩 散 的距 离 增大 使 扩散 区域 Ｈ＋ 一 内 Ｎ ４ Ｎ浓度提 高 。 Ｈ＋ 一 董玉 云等【 ７ ｌ 认为质 地对 土壤含水
《2024年喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》范文
《喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》篇一一、引言在现代化农业生产中，高效且环境友好的施肥技术显得尤为重要。
特别是对于马铃薯这种需要大量氮肥的作物，如何在喷滴灌施肥灌溉的过程中确保氮素的有效吸收与农田氮平衡成为了众多研究者关注的焦点。
本研究即基于这样的背景，深入探索了喷滴灌施肥灌溉对马铃薯氮素吸收与农田氮平衡的影响，旨在为农业持续发展与生态环境保护提供有力的科学支撑。
二、材料与方法本研究的实验材料选取于中国北方某典型的农田区域，其中以马铃薯为研究对象。
我们使用了先进的喷滴灌施肥灌溉系统，并对该系统的施肥过程进行实时监测。
此外，还选取了传统的灌溉方法作为对照组。
在研究过程中，我们采用了一系列的农业与生态学方法，包括农田土壤样品采集、植物样品采集、土壤分析以及数据统计分析等。
三、实验设计与过程我们设定了两种灌溉方式：喷滴灌施肥灌溉和传统灌溉。
在马铃薯的种植过程中，定期监测农田土壤中的氮含量和土壤中的水分状况，同时在不同的生长阶段对马铃薯的植株进行氮素的采样与检测。
整个过程中我们使用定时监测、长期记录的方式来跟踪研究数据，力求提高研究的准确性。
四、喷滴灌施肥灌溉下的马铃薯氮素吸收研究结果表明，在喷滴灌施肥灌溉的条件下，马铃薯的氮素吸收效率明显高于传统灌溉方式。
喷滴灌施肥灌溉技术能更精确地控制水肥的供给，使氮素在植物生长的关键阶段得到及时补充。
此外，喷滴灌施肥灌溉还能有效提高土壤的透气性，有利于植物根系的发育，从而提高了对氮素的吸收能力。
五、农田氮平衡分析在喷滴灌施肥灌溉的条件下，农田的氮平衡得到了良好的维持。
通过精确控制施肥量和水分的供给，我们减少了氮素的流失和挥发，有效防止了农田的氮素损失。
同时，由于马铃薯的高效吸收能力，使得农田的氮素利用率得到了显著提高。
六、讨论与结论本研究通过深入分析喷滴灌施肥灌溉对马铃薯氮素吸收与农田氮平衡的影响，发现该技术能有效提高马铃薯的氮素吸收效率，同时维持农田的氮平衡。
《微润灌溉下施氮浓度对土壤水氮运移和蔬菜生长的影响》范文
《微润灌溉下施氮浓度对土壤水氮运移和蔬菜生长的影响》篇一摘要：本文旨在研究微润灌溉系统中不同施氮浓度对土壤水氮运移及蔬菜生长的影响。
通过实地试验和数据分析，我们探讨了施氮浓度对土壤水分分布、氮素利用效率、蔬菜生长及产量的具体作用机制。
本文的研究结果为优化微润灌溉系统中的施氮策略提供了理论依据。
一、引言随着现代农业技术的不断发展，微润灌溉技术因其节水、节能和高效的特点，在农业生产中得到了广泛应用。
在微润灌溉系统中，施氮浓度的控制是影响作物生长和土壤环境的重要因素之一。
然而，关于施氮浓度对土壤水氮运移及蔬菜生长的具体影响机制尚不清晰。
因此，本研究通过实验方法，探讨不同施氮浓度下的土壤水氮运移规律及对蔬菜生长的影响。
二、材料与方法1. 实验地点与材料实验在某农业试验基地进行，选用常见蔬菜作物（如番茄、生菜等）作为研究对象。
实验用土为当地典型农田土壤。
2. 实验设计实验设置不同施氮浓度处理组，包括低浓度（N1）、中浓度（N2）和高浓度（N3）三个水平。
每组设置三个重复，并采用微润灌溉系统进行灌溉。
3. 数据收集与分析通过土壤取样和蔬菜生长数据记录，分析不同施氮浓度下土壤水氮运移规律及蔬菜生长情况。
数据采用SPSS软件进行统计分析。
三、结果与分析1. 土壤水氮运移规律实验结果显示，随着施氮浓度的增加，土壤中的氮素含量显著提高。
微润灌溉系统能够有效地将氮素输送到作物根部区域，有利于作物的吸收利用。
低浓度施氮条件下，土壤水分分布较为均匀；而高浓度施氮条件下，由于氮素的吸附作用，可能导致局部区域水分分布不均。
2. 蔬菜生长及产量影响随着施氮浓度的增加，蔬菜的生长速度和生物量也呈现增加趋势。
然而，过高的施氮浓度可能导致蔬菜叶片出现黄化现象，甚至影响其品质和产量。
适当浓度的施氮（如N2组）能够促进蔬菜的生长和产量的提高。
3. 氮素利用效率低浓度施氮条件下，作物通过调整其根系分布来吸收更多的氮素，提高了氮素利用效率；而高浓度施氮条件下，部分氮素可能因流失或被固定而无法被作物吸收利用，导致氮素利用效率降低。
不同灌溉施肥方式下土壤氮素运移研究综述
大 田进行 水肥 滴灌 试 验指 出 ，同一灌 水 施 肥量 下 ， 滴 头 流 量较小 时 ，铵 态 氮在 滴 头处 先 吸 附累积 后 扩散 ，
随距滴头距离的增大浓度逐渐降低 ；滴头流量较大
时 ，铵态氮在表层 随距滴头距离的增大浓度逐渐升 高。 滴头流量的合理确定不仅能增加养分 的水平运送
距离 ， 还能 在一定 程 度上减 少 资金投 人 。 振 安等｛ 侯 ９ 研
灌下盲 目施肥使得氮肥大量损失 ，氮肥利用率较低 ，
对环 境 造成 严重 的污染 问题 。农业 灌 溉 中不适 当 的耕
作和灌溉方式 ， 如大水漫灌 、 串灌等 ， 土地 中耕作层 使
土壤肥力变衰、 土地贫瘠 、 水体富营养化。 不适当的灌 溉方式还加重了土地 的次生盐渍化。 下文将对 目 国 前 内不同灌溉施肥方式下土壤氮素运移作一分析 ， 为在
究 了不 同滴灌施肥方式下土壤水 、 、 盐 氮和棉花根系 的分布 ，通过 比较 四种不 同的滴灌施肥方式指出 ， 滴 灌条件下。 氮肥在一次灌溉过程的前期施用有利于提 高氮肥利用率 ， 减少氮素的淋洗损失。
水是生命之源 ， 是维持生态系统功能和支撑地球 社会经济系统发展不可替代的资源 【 。２ １ 年 中央 ０ １
１ 号文件将加快发展水利事业作为重 中之重 。加快水
利改革 发展 ， 不仅事关农业农 村发展 ， 而且事关经济
社会发展全局 。随着经济社会的发展 ， 水资源短缺 的 矛盾 日益突出， 更加制约了我国农业 的发展。大力发 展节水灌溉 已成为解决我 国农业缺水的根本出路。
直接关系到器官分化及形成［ 因此 ， ３ 】 。 适时适量地施用 氮肥是作物稳产和增产的重要保证 。 我国是世界上氮 肥使用量最多 的国家之一 ， 氮肥也成为我 国农业生产 中不可或缺 的当家肥 。 目前由于缺乏科学合理的灌溉施肥技术 ， 大水漫
土壤水分运移模拟研究进展
土壤水分运移模拟研究进展
土壤水分运移模拟是土壤水分状况研究的重要手段之一，近年来取得了较大的进展。
本文将就土壤水分运移模拟的最新研究进展进行综述，包括模型框架、参数估计、模型应用等方面的内容。
土壤水分运移模拟是通过建立数学模型来描述土壤中水分的运移规律。
目前广泛应用的模型有Richards方程模型、Green-Ampt模型、Darcy-Buckingham方程模型等。
Richards方程模型是描述非饱和土壤中水分运移的经典模型，由于其模拟精度较高，被广泛应用于土壤水分运移的研究中。
Green-Ampt模型则是一种近似模型，适用于描述土壤中瞬时入渗过程。
Darcy-Buckingham方程模型将土壤湿度和水分流的关系进行了描述，适用于土壤内部水分运移的研究。
参数估计是土壤水分运移模拟中的关键问题。
传统方法主要依赖于试验数据和经验公式进行参数估计，这种方法需要大量的试验数据和专业知识支持，且存在一定的主观性。
近年来，随着数据驱动方法的发展，基于机器学习算法的参数估计方法逐渐受到关注。
这些方法通过大量的观测数据和数学模型之间的关系，利用机器学习算法进行参数估计，提高了参数估计的准确性和效率。
模型应用是土壤水分运移模拟研究的重要方向之一。
模型应用可以帮助研究人员了解土壤水分运移的规律，优化农田灌溉方案，预测土壤水分状况等。
近年来，随着遥感技术和地理信息系统的发展，模型应用呈现出多尺度、多源数据融合的特点。
这些新兴的技术手段帮助研究人员更精确地获取土壤水分状况的数据，提高了模型应用的准确性和实用性。
不同滴灌量对土壤水氮运移规律研究
不同滴灌量对土壤水氮运移规律研究郑彩霞;张富仓;贾运岗;张志亮;康银红【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2014(28)6【摘要】在大田滴灌条件下,开展了不同滴灌量和施肥水平下水、氮在土壤中的运移规律研究。
结果表明:在大田滴灌条件下,地表沿滴头的土壤湿润锋呈圆形分布;在同一滴头流量下,随着灌水量的增加,水平湿润锋的迁移加快,湿润半径也相应增加;水平湿润锋随时间的变化呈显著的幂函数关系,湿润峰与入渗历时的拟合关系较好。
滴灌结束后,在同一滴头流量下,随灌水量增加,土壤含水量随土层深度和径向距离的增大而递减,递减率随土层深度的增大而减小,湿润体内NH+4-N随水扩散的距离增大,并且在湿润区域内NH+4-N浓度得到提高,垂直方向NH+4-N的入渗距离也有所增大。
随着灌水量的增大土壤湿润体NO-3-N的量增加,滴头附近NO-3-N 的变化不太明显,而在湿润体边缘NO-3-N产生累积。
【总页数】5页(P167-170)【关键词】滴灌施肥;土壤含水量;铵态氮;硝态氮【作者】郑彩霞;张富仓;贾运岗;张志亮;康银红【作者单位】四川农业大学水利水电学院;西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S275.6;S153.5【相关文献】1.不同灌水频率棉花膜下滴灌土壤水盐运移规律研究 [J], 吴争光;虎胆·吐马尔白;张金珠;王一民;弋鹏飞2.番茄膜下滴灌下土壤水分及硝态氮运移规律试验研究 [J], 周美玲;赵强3.膜下滴灌棉花不同盐分土壤水盐运移规律研究 [J], 王莉婷;范守杰;高丽秀;徐海东;王海江4.滴灌棉田土壤水盐氮的分布和运移规律 [J], 王海江;李冬冬;侯振安;吕新5.滴灌葵花不同灌溉制度下土壤水盐运移规律 [J], 徐大为;魏占民;杨黎;苏世雄因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
滴灌施肥运行方式对土壤氮素运移分布的影响
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《2024年水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分运移规律研究》范文
《水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分运移规律研究》篇一一、引言随着现代农业的快速发展，水肥一体化灌溉模式逐渐成为农业领域的重要研究方向。
该模式通过将灌溉与施肥相结合，实现了水肥的同步供给，有效提高了农作物的产量与品质。
然而，水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分的运移规律尚未完全明确，这对科学合理地利用水资源和肥料资源提出了新的挑战。
本文以水肥一体化灌溉模式为研究对象，对其土壤水分养分运移规律进行深入研究，以期为现代农业的可持续发展提供理论支持。
二、研究区域与方法本研究选取具有代表性的农田作为研究对象，采用水肥一体化灌溉模式进行试验。
通过设置不同的灌溉与施肥方案，观测土壤水分、养分的变化情况。
同时，结合土壤学、农业工程学、生态学等多学科理论，运用室内外试验、数值模拟等方法，对土壤水分养分的运移规律进行深入研究。
三、土壤水分养分的运移规律1. 水分运移规律在水肥一体化灌溉模式下，土壤水分的运移受到多种因素的影响。
首先，灌溉水的输入直接影响了土壤水分的含量。
其次，土壤的质地、结构以及植被的覆盖情况等因素也会对水分的运移产生影响。
研究发现在水肥一体化灌溉模式下，水分在土壤中的运移呈现出一定的规律性，即水分从灌溉区域向周围土壤扩散，形成了一定的湿润峰。
2. 养分运移规律养分的运移与水分运移密切相关。
在水肥一体化灌溉模式下，肥料随着灌溉水的输入进入土壤，进而在土壤中运移。
研究发现在土壤中，养分的运移受到土壤类型、肥料种类、施肥量以及灌溉方式等因素的影响。
同时，养分的运移还受到微生物活动、植物根系吸收等因素的影响。
因此，养分的运移呈现出一定的复杂性和动态性。
四、影响因素及优化措施1. 影响因素水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分的运移受到多种因素的影响。
首先，气候条件如降雨、温度等会影响土壤水分的含量和养分的运移。
其次，土壤类型、质地和结构等因素也会影响水分的保持和养分的吸附。
此外，植被的覆盖情况、根系发育状况以及施肥策略等也会对水肥的运移产生影响。
滴灌施肥运行方式对土壤氮素运移分布的影响
量 ４ ｏ
３ ０ ２ ｏ
鬈ｏ ｌ
Ｏ
滴 灌 条 件 下 单 点 源 土 壤 水 分 运 动受 到滴 头 流 量 、 水量、 灌 土壤 初 始含 水量 、 土壤 质 地 等 因素 的影
响 。在 滴灌 初期 。 由于饱和 区 的扩 展 ， 得水 平方 向 使 的水分 运移 距离 大于垂 直方 向 的运 移 ，到达某 一 时
增 加趋 势 。 可能 是 由于灌溉 后 土壤 湿度环 境改 善 ， 这 促 进 了土壤 微生 物 的活 动 ， 速 了土 壤氮素 的 矿化 。 加
一
５ ０
液 中的 ＮＯ－Ｎ含量 采 用镀 铜镉 还 原 一重 氮 化 偶合 － 比色法测 定
２ 结果 与分 析
２１ 土 壤 含 水 量 的 分 布 ．
本试 验 中在灌 溉施 肥结 束后测 定 ０ ｌ ３ ５ ７ｄ 、 、 、 、 ，
０～６ ｍ 不 同土壤 剖 面 的质量 含水 量 ，结 果 表 明 ： ０ｃ 不 同处 理在 灌溉 施肥 结束后 ，土壤质 量含水 量 的分 布 和变 化动 态相 似 ， 即随着 土壤 深度 的增加 ， 土壤 质 量 含 水量 逐渐 降低 ； 灌溉 施肥 结束 １ 在 ｄ后 ， 土壤 含 水 量 的变化 逐 渐变缓 ， 土壤 水分 运动趋 于平 衡 。
２２ 土壤 无机 态氮 的动 态变化 ．
２２１ 铵 态 氮含 量 ．．
平 稳增 加 趋势 ． Ｗ— — 处 理 土壤 硝 态 氮 含量 明 但 ＮＷ
显 高于 Ｗ— Ｎ处理 。Ｎ Ｗ 处 理土 壤 硝态 氮含 量 在前 —
期 的增长 较 快 ， 灌施 肥结 束 ３ｄ时 Ｎ Ｗ 处 理 土壤 滴 —
刻， 两个 方 向 的运移 值 相等 ， 随 着入 渗 的进 行 ， 再 垂 直 方 向的湿 润锋 大于水 平方 向的湿润 锋 ，这 可 能是 由于 随着 饱 和 区的增大 ， 重力 水作 用 的结 果 。 灌 条 滴 件 下土壤 水 分运移 的湿 润锋 轮廊可 用半 椭 圆形 方程
滴灌条件下土壤水分运移规律模拟试验研究的开题报告
滴灌条件下土壤水分运移规律模拟试验研究的开题报告一、选题背景随着全球气候变化和粮食需求的增加，高效用水已成为全球关注的焦点。
滴灌技术是一种节水高效的灌溉方式，其以微小滴水为单位进行灌溉，可以精准控制土壤水分，减少水分蒸发、地表径流和深层渗漏，提高水分利用效率，是一种节水高效的灌溉手段。
因此，研究滴灌条件下土壤水分运移规律，对于优化灌溉管理和节约用水具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、研究目的和内容本文的研究目的是针对滴灌条件下土壤水分运移规律进行模拟试验研究，通过探究不同滴灌频率和水量对土壤水分的影响，建立相应的模型，为优化滴灌灌溉管理提供理论依据。
本文主要研究内容包括：1. 基于滴灌条件下土壤水分运移规律的相关研究，探究滴灌条件下土壤水分运移的规律和影响因素等方面的研究现状和问题。
2. 建立基于MATLAB的土壤水分运移模型，以滴灌条件下土壤水分运移规律为基础，考虑土壤水分和温度、风速等因素，建立较为准确的水分运移模型。
3. 模拟试验研究，通过实验室土柱试验，探究不同滴灌频率和水量对土壤水分分布和变化的影响，验证建立的水分运移模型的准确性。
4. 模型应用，将建立的模型应用于实际灌区，以提高滴灌灌溉效率和优化灌溉管理。
三、研究方法本文采用文献调研方法和实验室试验方法，以滴灌条件下土壤水分运移规律为基础，建立MATLAB模型进行模拟试验研究，具体方法包括：1. 文献调研法：通过查阅已有文献，了解滴灌条件下土壤水分运移规律的研究现状和问题，为建立水分运移模型提供理论依据。
2. 实验室试验法：通过实验室土柱试验，探究不同滴灌频率和水量对土壤水分分布和变化的影响，验证建立的水分运移模型的准确性。
3. 数学模型法：基于MATLAB编程语言建立水分运移模型，考虑土壤水分和温度、风速等因素，建立较为准确的水分运移模型。
四、研究意义本文将通过模拟试验研究滴灌条件下土壤水分运移规律，建立相应的数学模型，为优化滴灌灌溉管理提供理论依据，具有以下研究意义：1. 提高节水灌溉技术的效率，降低用水成本，保障农业生产和生态环境的可持续发展。
氮肥溶液磁化灌溉下土壤入渗特征和水氮迁移规律研究
氮肥溶液磁化灌溉下土壤入渗特征和水氮迁移规律研究近年来，氮肥磁化灌溉技术在农田中被广泛应用，其节水节效效果显著，本文将通过实验研究，探讨氮肥溶液磁化灌溉下土壤入渗特征及水氮迁移规律。
一、实验测试1、实验材料准备：采用三块氮肥灌溉试验区，采用酸性土壤，室温保持在20-25°C；2、实验方法：采用同容积的氮肥溶液进行灌溉，在灌溉之前先进行尿素磁力化处理，再进行磁化灌溉，采用国标一号水压进行灌溉，灌溉共计20小时；3、记录分析：观察植株生长情况，测量入渗量和水氮含量变化，记录每小时、每天以及总体的入渗量情况，测定水氮含量，对实验结果进行分析。
二、实验结果1、在磁化灌溉下，入渗量显著增加：实验结果表明，采用磁力化灌溉，土壤入渗量显著增加，相对于正常灌溉，磁力化灌溉提高入渗量的幅度在3-4倍左右。
2、水氮的迁移规律：实验结果表明，磁化灌溉显著降低水氮的迁移率，水氮含量表现出稳定性，水氮在磁力化灌溉的作用下迁移的规律也明显变化，表现出拖尾状态，水氮的范围更加窄。
三、结论1、在氮肥磁化灌溉下，入渗量显著增加：磁力化灌溉可以显著提高土壤入渗量；2、水氮的迁移规律：水氮含量表现出稳定性，水氮迁移范围更小，表现出拖尾状态，有利于水氮资源的保护。
本实验研究表明，采用氮肥磁化灌溉技术，不仅可以提高入渗量，保护水氮资源，而且有效的改善了土壤的环境和植物的生长状况，使农田得到更好的发育，改善作物的品质，提高农作物的产量，一定程度上解决水氮资源回收利用的难题，可以成为农业节水节效的有效措施之一。
总之，氮肥磁化灌溉下土壤入渗特征和水氮迁移规律研究显示，该技术的应用可以有效提高土壤入渗量，稳定水氮含量，有效的保护水氮资源，促进农作物的生长发育和提高作物产量，为节水节效农业提供了新的思路。
《2024年喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》范文
《喷滴灌施肥灌溉马铃薯氮素吸收与农田氮平衡研究》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，喷滴灌施肥灌溉技术已成为提高农作物产量和品质的重要手段。
马铃薯作为我国重要的粮食作物之一，其生长过程中对氮素的需求量大，因此，研究喷滴灌施肥灌溉下马铃薯氮素吸收与农田氮平衡具有重要的现实意义。
本文旨在探讨喷滴灌施肥灌溉对马铃薯氮素吸收的影响，以及其对农田氮平衡的影响，以期为马铃薯的高产优质栽培提供理论依据。
二、研究方法1. 试验材料与地点试验在某省马铃薯主产区进行，选用当地主栽品种的马铃薯为试验材料。
试验地土壤类型为砂壤土，土壤肥力中等。
2. 试验设计试验设置对照组和喷滴灌施肥灌溉组，每组设置三个重复。
喷滴灌施肥灌溉组采用适宜的氮、磷、钾配比进行施肥灌溉。
3. 测定指标与方法测定指标包括马铃薯植株氮素含量、氮素吸收量、农田氮素流失量等。
采用常规的化学分析方法和农田生态学方法进行测定。
三、喷滴灌施肥灌溉对马铃薯氮素吸收的影响1. 喷滴灌施肥灌溉对马铃薯植株氮素含量的影响试验结果表明，喷滴灌施肥灌溉能够显著提高马铃薯植株的氮素含量。
与对照组相比，喷滴灌施肥灌溉组的马铃薯植株氮素含量在各个生长阶段均有所提高，尤其是在生长中期和后期，提高幅度更为明显。
2. 喷滴灌施肥灌溉对马铃薯氮素吸收量的影响喷滴灌施肥灌溉能够显著增加马铃薯的氮素吸收量。
与对照组相比，喷滴灌施肥灌溉组的马铃薯在生长过程中能够更好地吸收土壤中的氮素，从而提高其生物量和产量。
这表明喷滴灌施肥灌溉技术能够有效地促进马铃薯对氮素的吸收和利用。
四、喷滴灌施肥灌溉对农田氮平衡的影响1. 农田氮素流失量的变化采用喷滴灌施肥灌溉技术能够显著减少农田氮素的流失量。
与对照组相比，喷滴灌施肥灌溉组的农田在生长季节内氮素流失量明显减少，这有利于保护环境并减少对水资源的污染。
2. 农田氮素的循环利用喷滴灌施肥灌溉技术能够促进农田氮素的循环利用。
通过合理的施肥配比和灌溉管理，可以实现农田内氮素的高效利用，减少氮素的损失和浪费，提高农田的生产效率和经济效益。
灌溉施肥条件下土壤水氮运移特性研究综述
灌溉施肥条件下土壤水氮运移特性研究综述
李嵘;孙西欢;马娟娟;郭向红
【期刊名称】《山西水利》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】对近年来灌溉施肥条件下水氮运移的研究进展进行了归纳和总结.许多研究表明,氮元素在土壤中的运移分布及淋失与灌水施肥量、土壤质地和本底值有关,因素水平不同,结论也不同;数值模拟是研究水氮运移特性的又一有效方式,确立适宜的定解条件和参数便能得出精度较高的数值解.提出考虑氮素挥发损失与转化吸收作用及制定节水灌溉施肥评价指标是今后应当努力的方向.
【总页数】3页(P55-57)
【作者】李嵘;孙西欢;马娟娟;郭向红
【作者单位】太原理工大学,山西,太原,030024;太原理工大学,山西,太原,030024;太原理工大学,山西,太原,030024;太原理工大学,山西,太原,030024
【正文语种】中文
【中图分类】S153.6+1
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2.蓄水坑灌条件下土壤水氮运移的研究进展 [J], 李京玲;孙西欢;马娟娟;李建文
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《微润灌溉下施氮浓度对土壤水氮运移和蔬菜生长的影响》范文
《微润灌溉下施氮浓度对土壤水氮运移和蔬菜生长的影响》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，微润灌溉作为一种新型的节水灌溉技术，已广泛应用于农业生产中。
该技术不仅能够有效节约水资源，还可以实现对作物生长的精准控制。
与此同时，施氮肥是提高作物产量和品质的重要手段之一。
然而，施氮浓度对土壤水氮运移和蔬菜生长的影响尚未得到充分的研究。
因此，本文旨在探讨微润灌溉下施氮浓度对土壤水氮运移和蔬菜生长的影响，以期为农业生产提供理论依据和实践指导。
二、研究方法本研究采用室内模拟实验的方法，以某地区常见蔬菜为研究对象，设置不同施氮浓度处理组，采用微润灌溉技术进行灌溉。
通过采集土壤样品和蔬菜样品，分析土壤水氮运移和蔬菜生长情况。
三、实验结果（一）土壤水氮运移实验结果表明，在微润灌溉下，施氮浓度对土壤水氮运移具有显著影响。
随着施氮浓度的增加，土壤中的氮素含量逐渐增加，水分含量也呈现上升趋势。
同时，施氮浓度的增加还会影响土壤中水氮的运移速度和方向，从而影响土壤的保水保肥能力。
（二）蔬菜生长情况实验还发现，适当增加施氮浓度可以促进蔬菜的生长和发育。
在一定的施氮浓度范围内，蔬菜的株高、叶面积、生物量等指标均随着施氮浓度的增加而增加。
然而，当施氮浓度超过一定范围时，蔬菜的生长反而会受到抑制，甚至出现生长异常的情况。
四、讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：首先，微润灌溉技术可以有效提高土壤中的氮素含量和水分含量，从而为作物的生长提供更好的环境。
然而，过高的施氮浓度会导致土壤中氮素的过度积累，可能对土壤生态环境造成负面影响。
因此，在实际生产中，应合理控制施氮浓度，避免过度施肥。
其次，适当增加施氮浓度可以促进蔬菜的生长和发育。
然而，过高的施氮浓度会抑制蔬菜的生长，甚至导致生长异常。
这可能与高浓度氮素对作物生理代谢的干扰有关。
因此，在施肥过程中，应根据作物的需求和土壤的供肥能力，合理确定施氮浓度。
最后，未来的研究可以进一步探讨微润灌溉下其他农业管理措施（如灌溉频率、灌溉量等）对土壤水氮运移和蔬菜生长的影响，以及不同作物对施氮浓度的适应性等问题。
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预测了硝态氮( 从尿素转化而来)的淋溶 并用线性吸附等温线成功地描述了铵态氮的吸附现象O
Bresler ( 1975) 给出了滴灌点源溶质和水分同时运移的多维问题的模拟模型 并应用 ADI 法对溶质
在非饱和多孔介质中的二维对流扩散方程进行了求解O 但他们的研究没有考虑溶质的不同形态的转化
及其与土壤之间的作用O
ClOthier 等( 1988) 忽ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ重力项的影响和流管之间的横向物质交换 提出一个近似理论 描述惰性示
踪剂及反应性溶质在非饱和土壤中的多维运移
并将其应用于描述
N
~
+ 4
和
N0
3
的非稳定~
非饱和一
维运移过程O ClOthier 和 Sauer ( 1988) 将上述近似理论应用于地表点源施尿素时的更复杂情况 较好地
1 滴灌条件下水分运动研究
1. 1 解析解 滴灌条件下土壤中的水分运动为三维流动问题, 入渗过程符合达西定律和质量守恒定律, 通常用
Richards' 方程来描述( Coelho 和 Or , 1997) O 许多学者对 Richards' 方程的解析解进行了研究( 如 Philip , 1968; Wooding, 1968; Raats, 1971; Ben-
Ben-Asher 等( 1986) 忽略 重力项 的影 响, 提 出 了有 效 半球 模型, 求 解地 表点源 向均质\ 各 向 同 性 且 初始含水率均匀的土壤入渗的问题, 给出了球坐标下的湿润半径 R( t) 的表达式, 并用实测资料( Roth, 1974; Taghavi 等, 1984; Clothier 和 Scotter , 1982; Bar Yosef 和 Sheikholslami, 1976) 对 模 型 进 行 了 检 验O 结果表明, 有效半球模型与小流量范围的实测结果吻合较好, 但与较大流量长时间滴灌的实测结果 偏离较多O 有效半球模型形式简单, 运用方便, 并包含了蒸发和作物蒸腾的影响, 但由于忽略了重力项的 影响, 没有考虑灌水器周围饱和区随时间增大的事实, 因此不可避免的会产生一些误差O
Healy 和 Warrick( 1988) 提出了一种点源滴灌水分运动的通用数值解法, 李光永( 1995) 用图的形式 给出了与 Healy 和 Warrick( 1988) 类似的结果,
雷 廷武( 1988) 用有限元法对 SPAC 系统中单个滴头时水分运动的三维轴对称问 题进行 了研究 求 解过程中将边界处理为随时间变化的可移动边界 并将其应用于 SPAC 系统中 取得较好的结果, 1. 3 试验研究
摘 要; 对滴灌施肥灌溉条件下水分和养分运移的研究进展进行了总结O 许多研究表明, 滴灌施肥灌溉条件 下土壤水\ 氮的运移和分布主要受土壤特性\ 灌水器流量\ 肥液浓度及灌水量的影响, 而灌水器周围饱和区半 径的确定是影响土壤水分和氮素运移模拟精度的关键因素O 关于滴灌施肥灌溉条件下氮素运移的研究较少, 尤其在施肥灌溉系统运行参数对氮素运移\ 转化\ 分布影响的研究方面更为薄弱, 在今后的研究中应予以加 强O 关 键 词; 滴灌; 施肥灌溉; 氮素运移 中图分类号; S152. 7 文献标识码; B
基 础 上 建 立 了 C~AIN IR 模 型 用 来 模 拟 淹 灌 和 滴 灌 条 件 下 水 分 和 溶 质 的 运 动O 指 出 滴 灌 条 件 下
N0
3
的损失比淹灌条件下小O
BristOW 等( 2OOO) 应用 Simunek 等提出的计算机模型 ~YDRUS 2D 模 拟地下 滴灌 点源水 分溶质
王全九等( 2000) 对膜下滴灌盐碱地水盐运移特征进行了室内试验研究 指出土壤表面积水的形成 必然造成表面入渗边界的扩大 而在灌水定额一定时 垂直距离必然减小 土壤盐分的运移较土壤水分
的运移受表面积水形状的影响更明显 因而土壤含盐率的等值线分布形状不象湿润体形状那样规则,他 们的研究还指出滴头流量的增加利于水平压盐 而不利于垂直向下压盐 因此利用膜下滴灌开发盐碱地
2002 年 6 月
灌溉排水
Irrigation and Drainage
文章编号; 1000 646X( 2002) 02 0075 05
第 21 卷第 2 期
滴灌施肥灌溉条件下土壤水氮
运移的研究进展
张建君1, 李久生2, 任 理3
( 1. 中国农业科学院 农业气象研究所, 北京 100081; 2. 国家节水灌溉北京工程技术研究中心, 北京 100044; 3. 中国农业大学, 北京 100083)
Riga 和 Charpentier ( 1999) 利用 VanclOOster 等 ( 1994) 提 出 的 一 维 确 定 性 模 型 ( WAVE) 模 拟 苹 果
树滴灌条件下土壤 植物系统中物质能量的传输和氮素的转化 以研究氮素的最优施入方式 减少氮素
的损失O
Zhang( 1997) 在 Simunek 和 van genuchtOn( 1994) 的 描 述 水 分 和 溶 质 运 动 的 模 型 C~AIN 2D 的
的变化 指出在灌水初期 0( t) 随时间的增长而迅速增大 达到一定时间后 0( t) 趋于稳定9对同一土壤 而言 0( t) 随滴头流量的增大而增大, Bresler 等( 1971) 进行了室内及田间试验 并将试验结果与 Brandt 等的数学模型进行了比较 取得了满意的结果, Brandt 等提出的瞬态流数值模型及其解法虽然存在某 些不足 如质量不守恒 不能处理层状土壤等 但为滴灌三维土壤水分运动的模拟和 SPAC 系统的 研究 奠定了基础, 刘晓英等( 1990) 对 Brandt 等的模型进行了数值计算和试验验证,
地表点源的 通量边界 稳定入渗 半无限介质
Lockington 等( 1984)
点源的非 稳定扩散
通量边界 半无限介质
Philip ( 1985)
球形孔穴入渗 压力边界 的稳定吸收 半无限介质
K( h) = KSeOh K( h) = KSeOh D( 6) = D16n K( h) = KSeOh
Asher, 1978) O 他们应用 Gardner( 1958) 提出的非饱和水力传导度的指数形式使 Richards' 方程线性化O Lockington 等( 1984) 忽略重力项的影响, 从表征点源的球坐标出发, 假设扩散度是土壤含水率的
指数函数, 利用优化方法推导了非稳定入渗条件下饱和区半径和湿润锋位置的解析表达式O 但由于表达 式过于繁琐, 实际应用十分困难O
明 在根区土壤重量含水量为 5% N 的浓度为 14O 4O ppm N 的吸收率为 1OO mgplang-1day-1的情况
下产量最高 约为 11O t/ hm-2O Feigin 等( 1982) 对粗质地土壤中生长的芹菜进行了滴灌施肥灌溉试验
试验使用硫酸铵~ 缓释肥和硝酸铵 研究结果表明 氮的吸收量随硝酸铵施用量的增加而增加 而随灌水
结果进行了对比, 由于各种理论采用了不同的假设条件 其预测值之间差别较大,
表 1 确定滴灌条件下饱和区半径的 4 种理论
1. 2 数值解
作者
理论
边界条件 水力特性参数
数学方法
由于解析解的推导大都采用了各种假
Wooding 圆形浅水洼 压力边界 ( 1968) 的稳定入渗 半无限介质
Raats ( 1971)
变量为 Z 的线性 设 这就使解析解的应用受到很大的限制
化及近似处理
变量为 Z 的 许多学者进行了数值解的研究, Brandt 等 线性化 ( 1971) 较早提出了适用于点源的柱状流模
优化技术 型( cylindrical flow model) 和 适 用 于 线 源
变量为 Z 的 线性化
的 平 面 流 模 型 ( plane flow model) 的 数 值 解法, 他们分析了饱和区半径 0( t) 随时间
国内外许多学者对滴灌条件下水分运动问题进行了试验研究, Goldberg 等( 1976) 和付琳( 1983) 等 指出 滴灌条件下滴头浸润范围主要受土壤特性~ 滴头流量和灌水量的影响 相同土壤质地 灌水量相同 时 垂直方向湿润距离随着滴头流量的增加而减小 而水平方向湿润距离则随之增加9滴头流量和灌水 量相同 偏砂性土壤水平方向湿润距离小于垂直方向湿润距离9质地较细土壤水平方向和垂直方向湿润 距离相近9同一质地的土壤 相同滴头流量下 灌水量越大 湿润范围越大,
时滴头流量不宜过大,
76
2 滴灌条件下土壤中氮素动态的研究进展
2. 1 数学模型研究 滴灌施肥条件下 溶质通过对流和水动力弥散作用在土壤中运动 溶质在土壤中的运动为三维问
题 通常用对流弥散方程( CDE) 来描述O 由于对流弥散方程求解困难 因此有关研究多集中在近似解析
解方面( Bear 1972) O
尽管滴灌施肥灌溉已经成为人们所接受的有效的施肥灌溉方式 但关于滴灌施肥条件下水分和溶
质运动分布的试验数据仍然很少( ClOthier 和 Sauer 1988) O
Bar -YOsef
和
SheikhOlslami( 1976) 对滴灌条件下粘土和砂土中水分~
N0
3
和
P
的分布进行了试验
研究
结果表明
粘土中
的运动 从而评价土壤特性和灌溉策略对灌溉施肥效率的影响 得出( D砂土中 水分和溶质容易从滴头
向下运动 而且当滴头埋置较深时 水分和溶质很难向上运动湿润表层土壤; @对不同系统改变施肥灌
溉方式 即在灌水周期的最初施入溶质 可以使养分处于更接近滴头及滴头以上的位置 避免产生淋溶
损失O 在他们的模拟研究中没有考虑不同形态的氮之间的转化O 2. 2 试验研究
量的变化不大O
EdWards 等( 1982) 以 N~4N0 3 为肥料进行滴灌施肥试验 指出 N~4N0 3 的施入导致根系附近土壤