膜孔灌自由入滲氮素運移轉化特性試驗及數值模擬研究.pdf

1、論文在查閱和分析總結國內外膜孔灌理論與技術相關文獻資料的基礎上,結合國家自然科學基金項目"膜孔灌施肥農田氮素運移特性與灌溉質量評價方法研究"的基礎上,采用室內試驗和理論分析及數值模擬相結合的技術路線,主要研究了施肥條件下膜孔自由入滲水、氮運移轉化特性和數值模擬,主要研究成果如下: (1)對膜孔肥液自由入滲條件下土壤銨態(tài)氮的運移轉化特性進行了試驗研究.結果表明,膜孔肥液自由入滲土壤銨態(tài)氮在擴散作用下運移緩慢,土壤膠體對銨態(tài)氮的吸附

2、作用使銨態(tài)氮明顯滯后于土壤水分運移,銨態(tài)氮主要聚集在膜孔中心附近的土壤范圍內；不同時刻土壤氮素含量測定結果發(fā)現,灌溉施肥后兩周時間內,土壤銨態(tài)氮損失了約68﹪,主要原因是銨態(tài)氮被硝化的結果. (2)對膜孔肥液自由入滲條件下土壤硝態(tài)氮的運移轉化特性進行了試驗研究.結果表明,膜孔肥液自由入滲土壤硝態(tài)氮受對流一彌散機理作用,其運移規(guī)律和土壤水分相似；硝態(tài)氮在土壤中的分布范圍和土壤濕潤體保持一致；但硝態(tài)氮在土壤中的分布有其自身的特點,在

3、膜孔附近范圍內其含量很大且?guī)缀醣３种恢?在這個范圍以外硝態(tài)氮含量迅速由此值減小為土壤本底值:再分布過程中,濕潤區(qū)土壤水分趨于均化,而硝態(tài)氮含量除在濃度鋒附近的土壤內其值有變化,在膜孔中心附近的土壤硝態(tài)氮含量在供水結束后200小時內保持相對穩(wěn)定. (3)通過室內試驗研究了尿素在三種施肥方式下的膜孔自由入滲特性.結果表明,膜孔自由入滲條件下尿素分子在對流一彌散機理作用下其運移規(guī)律和土壤水分基本一致.土壤膠體對尿素分子有吸附作用,

4、尿素在土壤中運移受到一些阻滯作用,尿素在膜孔附近的范圍內含量較高；尿素在土壤中的水解轉化的速度很快,本試驗條件下土壤中尿素的水解和硝化在15d內基本完成； 不施肥與采用深施施肥方式對膜孔自由入滲量和入滲率影響并不明顯,灌施入滲量略大于深施,而表施膜孔自由入滲量明顯大于灌施和深施,表施膜孔自由入滲濕潤深度明顯大于灌施與深施,除濕潤鋒附近外,相同濕潤深度處不同施肥方式的土壤含水量基本相同. (4)建立了膜孔肥液自由入滲土壤水