【摘要】：本文在分析總結(jié)膜孔灌技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)黃河流域渾水灌溉與農(nóng)田施肥現(xiàn)狀,采用室內(nèi)試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的技術(shù)路線,通過(guò)開展渾水肥液入滲的膜孔灌試驗(yàn)研究,分析渾水膜孔單點(diǎn)源肥液自由入滲的入滲特性、濕潤(rùn)體內(nèi)水分、氮素的運(yùn)移分布規(guī)律和水肥耦合特性,以及不同影響因素對(duì)渾水肥液入滲特性的影響。主要研究成果如下:(1)研究了層狀上渾水膜孔單點(diǎn)源肥液自由入滲的入滲特性,結(jié)果表明:夾砂層不同位置處理對(duì)渾水膜孔單點(diǎn)源肥液入滲均具有明顯的減滲效果;夾砂層不同位置處理均增加了水分的橫向擴(kuò)散,水分穿過(guò)土砂交界面后,0～5 cm層位的濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離與入滲歷時(shí)仍符合冪函數(shù)關(guān)系,而5～10 cm層位則呈線性函數(shù)關(guān)系;不同夾砂層位置的含水率在水平方向的分布規(guī)律同均質(zhì)土相似,而在垂向的分布規(guī)律差異較明顯;各處理在水平方向的土壤NO3-N濃度前鋒運(yùn)移距離的關(guān)系為:0～5 cm 層位5～10 cm層位均質(zhì)土,0～5 cm土層各處理在垂向的NH4+-N含量含關(guān)系為:5～10 cm層位均質(zhì)土0～5 cm層位。(2)渾水膜孔灌單點(diǎn)源自由入滲條件下,不同肥液濃度、土壤容重、泥沙級(jí)配的渾水肥液入滲與渾水入滲的單位膜孔面積累積入滲憤和入滲歷時(shí)之間均符合Kostiakov入滲模型,其濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離隨入滲歷時(shí)增加均呈冪函數(shù)增大趨勢(shì);分別建立了單位膜孔面積累積入滲量、濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離與各影響因素和入滲歷時(shí)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?經(jīng)驗(yàn)證,所建模型擬合精度餃高。(3)與渾水入漆相比,除土壤容重1.40 g/cm3外,渾水肥液入滲的入滲能力、濕潤(rùn)體體積、濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離均較大。灌水結(jié)束時(shí),肥液濃度為600、1300和2000 mg/L的肥液入滲增滲率分別為12.62%、23.84%和37.55%,且增滲率η與入n蚶眛呈冪函數(shù)負(fù)相關(guān);土壤容重由1.30 g/cm3增大至1.35 g/cm3 和1.40 g/cm3,其減漆率分別為13.96%和24.33%,且減滲率δ與入滲歷時(shí)t呈對(duì)數(shù)負(fù)相關(guān);泥沙中值粒徑D50由0.019 mm增大至0.056 mm,其減滲率分R%為20.28%、15.03%和10.36%,且減漆率ξ與入漆歷時(shí)t呈冪函數(shù)負(fù)相關(guān)。(4)渾水膜孔灌單點(diǎn)源自由入滲條件下,不同肥液濃度、土壤容重、泥沙級(jí)配的渾水肥液入滲在濕潤(rùn)體內(nèi)的水分分布規(guī)律基本相同,膜孔中心處的土壤含水率最高,越遠(yuǎn)離膜孔中心,土壤含水率越低,其等值線分布逐漸密集;同一入滲歷時(shí)下,肥液濃度和泥沙中值粒徑D50越大,土壤容重越小時(shí),濕潤(rùn)體體積越大,且濕潤(rùn)體內(nèi)同一點(diǎn)的土壤含水率越大。(5)渾水肥液入滲與渾水入滲在土壤濕潤(rùn)體內(nèi)的NO3-N、NH4+-N分布規(guī)律不同;不施肥時(shí),濕潤(rùn)體內(nèi)NO3--N、NH4+-N含量靠近膜孔中心處均低于本底值,而靠近濕潤(rùn)鋒處略大于本底值;灌水結(jié)束時(shí),渾水肥液入滲的土壤NO3-N、NH4+-N含量均隨濕潤(rùn)距離增大而減小。肥液濃度和泥沙中值粒徑D50越大,濕潤(rùn)體內(nèi)同一點(diǎn)的NO3-N和NH4+-N含量越大;土壤容重越小,濕潤(rùn)體內(nèi)同一點(diǎn)的NO3--N含量越大,靠近膜孔中心處的NH4+-N含量越小,而濕潤(rùn)鋒附近處的NH4+-N含量越大。(6)灌水結(jié)束時(shí),膜孔中心水平方向0～12 cm與垂向0～10.5 cm的土壤NO3-N、NH4+-N含量與含水量之間均符合二次項(xiàng)函數(shù)關(guān)系;不同肥液濃度的渾水膜孔入滲土壤濕潤(rùn)體中含水率較高處,NO3-N、NH4+-N含量亦較高;且NO3-N、NH4+-N含量均隨含水量增大呈增大趨勢(shì),肥液濃度越高,濕潤(rùn)體同一點(diǎn)的NC3--N、NH4+-N含量和含水量均越大。
【圖文】：

2 試驗(yàn)裝置與方法與方法查我國(guó)北方灌區(qū)土壤、自然條件、地膜栽培、施肥方式和覆膜灌涇惠渠灌區(qū)的 2～3 個(gè)典型地段的土壤、農(nóng)業(yè)地膜栽培、膜孔灌肥種類，以及渾水泥沙等實(shí)際情況，考慮前人研究成果，，在不同施取回的渾水水樣與泥沙配制渾水，開展不同施肥條件的渾水膜孔運(yùn)移分布和水肥耦合特性及其影響因素試驗(yàn)，進(jìn)行渾水膜孔單質(zhì)深層機(jī)理分析。

涇惠渠灌區(qū)渾水泥沙粒徑組成
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S275

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