本文關(guān)鍵詞：畦灌均勻與非均勻撒施條件下水肥時空分布試驗研究

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【摘要】：農(nóng)業(yè)灌溉所用氮肥是目前我國農(nóng)業(yè)面源污染最重要的污染源之一。地面灌溉作為我國應(yīng)用最為廣泛的田間灌溉方式,其水肥利用率普遍偏低,肥料的過度流失對環(huán)境構(gòu)成威脅。因此,針對地面灌溉條件,開展相應(yīng)的灌溉施肥技術(shù)研究,對提高田間氮肥利用效率、減輕農(nóng)業(yè)面源污染具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。目前,國內(nèi)外的研究成果多集中在利用溴化物作為示蹤劑模擬氮素在土壤剖面的運(yùn)動狀況和時空分布變化趨勢上,另一方面,少數(shù)圍繞施用氮素的研究成果主要針對易溶性硝酸鹽化肥開展。研究發(fā)現(xiàn),氮素化肥人工地表撒施后再進(jìn)行地面灌溉的傳統(tǒng)方式易使灌溉水流對均勻施于地表的固體化肥產(chǎn)生沖刷,造成肥料在田面的分布不均,畦田尾部地表水流溶質(zhì)濃度與之前各測點(diǎn)間差異顯著,撒施方式下土層氮素在畦田尾部含量明顯增加,降低了施肥效率和化肥利用率。因此針對這種現(xiàn)象,開展畦灌非均勻撒施模式下土壤水氮運(yùn)移分布的試驗研究,對制定合理的畦灌施肥模式具有重要的實際意義。本文以冬小麥為研究對象,通過在其生長期施用硫酸銨后獲得的田間試驗數(shù)據(jù),在返青期對畦灌均勻與非均勻撒施方式下土壤水氮時空分布及變化趨勢開展研究,分析了地表水流中硫酸根、銨根離子的時空變異分布規(guī)律,灌前灌后2d土壤含水率和硫酸根的空間分布狀況,以及典型畦灌前灌后2d、灌后5d、灌后10d、灌后40d和收獲前冬小麥生育期六個時刻土壤含水率、氮素和硫酸根的空間分布狀況,對畦灌均勻與非均勻撒施施肥系統(tǒng)性能進(jìn)行評價,進(jìn)而探討適宜的畦灌施肥運(yùn)行模式。通過對以上內(nèi)容的研究,本文主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)在于:(1)通過分析冬小麥生育期內(nèi)土層0~80cm及0~40cm銨態(tài)氮與硝態(tài)氮含量動態(tài)變化可以得知,銨態(tài)氮的硝化作用主要發(fā)生在灌后0~2d,灌溉水中大量的銨根離子入滲后轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,而灌后10d~40d,銨態(tài)氮含量雖然減少但其幅度較小,且此時硝態(tài)氮的濃度也因作物的吸收而減少,全氮整體呈下降趨勢,可認(rèn)為此時硝化反硝化作用較弱;反硝化作用發(fā)生在灌后5~10d和40d~收獲前兩個時間段,這兩個時間段內(nèi)均出現(xiàn)銨態(tài)氮含量上升而硝態(tài)氮含量下降的現(xiàn)象。(2)基于非均勻撒施硫酸銨后具有較好的土壤施肥均勻性與施肥效率,說明非均勻撒施施肥灌溉能夠平衡灌溉水流對肥料的沖蝕攜帶運(yùn)動作用,從而提高土壤肥料的均勻性,可以形成有助于作物水肥均布吸收和利用的較佳土壤水氮空間分布條件,適宜在當(dāng)?shù)囟←溩魑锷L期間加以采用。
【關(guān)鍵詞】：畦灌施肥 非均勻撒施 硝態(tài)氮 時空分布 施肥性能
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S275.3;S147
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析11-13
• 1.2.1 地面灌溉評價技術(shù)研究11-12
• 1.2.2 土壤水氮運(yùn)移研究12-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容與方法13-16
• 1.3.1 研究目標(biāo)13-14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-16
• 2 試驗材料與方法16-28
• 2.1 試驗區(qū)概況16
• 2.2 試驗處理設(shè)計及小區(qū)布置16-19
• 2.2.1 試驗設(shè)計16-18
• 2.2.2 試驗小區(qū)布置18-19
• 2.2.3 畦灌施肥方式19
• 2.3 試驗觀測、取樣與測試方法19-24
• 2.3.1 水流推進(jìn)與消退19-20
• 2.3.2 地表水流銨根與硫酸根20-22
• 2.3.3 土壤含水率22-24
• 2.4 畦灌施肥系統(tǒng)性能評價指標(biāo)24-28
• 2.4.1 灌水性能指標(biāo)評價25
• 2.4.2 施肥性能評價指標(biāo)25-28
• 3 地表水流中離子濃度時空變異特性28-40
• 3.1 地表水流銨根濃度隨時間的變化28-33
• 3.1.1 地表水流銨根濃度隨時間的變化規(guī)律28-30
• 3.1.2 地表水流銨根濃度沿畦長的變化規(guī)律30-32
• 3.1.3 地表水流銨根沿剖面分布的動態(tài)變化規(guī)律32-33
• 3.2 地表水流硫酸根濃度隨時間的變化33-37
• 3.2.1 地表水流硫酸根濃度隨時間的變化規(guī)律33-35
• 3.2.2 地表水流硫酸根濃度沿畦長的變化規(guī)律35-37
• 3.3 地表水流銨根、硫酸根濃度相關(guān)性分析37
• 3.4 小結(jié)37-40
• 4 土壤水肥時空變異特性40-62
• 4.1 土壤水分的分布40-44
• 4.1.1 土壤水分沿畦長的時空分布狀況40-42
• 4.1.2 土壤水分沿剖面的時空分布狀況42-44
• 4.2 土壤中硫酸根、氮素的空間分布44-54
• 4.2.1 土壤中硫酸根分布44-48
• 4.2.2 土壤中硝態(tài)氮分布48-51
• 4.2.3 土壤中銨態(tài)氮分布51-54
• 4.3 土壤中硫酸根、氮素關(guān)系54-59
• 4.3.1 灌后2天土壤中硫酸根、氮素含量增量關(guān)系54-55
• 4.3.2 土壤剖面硫酸根、氮素含量隨時間變化的關(guān)系55-57
• 4.3.3 土壤剖面硫酸根、氮素含量增量隨時間變化57-59
• 4.4 小結(jié)59-62
• 5 不同灌溉施肥處理下土壤水肥空間分布特性62-78
• 5.1 土壤水分的空間分布62-65
• 5.1.1 土壤水分沿畦長的空間分布狀況62-64
• 5.1.2 土壤體積含水率沿土壤剖面分布狀況64-65
• 5.2 土壤中硫酸根的空間分布65-71
• 5.2.1 土壤硫酸根沿畦長的空間分布狀況66-69
• 5.2.2 土壤硫酸根增量沿土壤剖面的空間分布狀況69-71
• 5.3 地表水流硫酸根和土壤硫酸根空間分布關(guān)系71-73
• 5.4 畦灌施肥系統(tǒng)性能評價指標(biāo)73-75
• 5.4.1 畦灌灌水性能評價73-74
• 5.4.2 畦灌施肥性能評價74-75
• 5.4.3 畦灌性能評價小結(jié)75
• 5.5 小結(jié)75-78
• 6 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 結(jié)論78-79
• 6.2 需進(jìn)一步研究的問題79-80
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-82
• 致謝82-84
• 參考文獻(xiàn)84-87

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：933672