黃土高原涌泉根灌土壤水氮運移特性與蘋果樹水氮耦合效應研究
發(fā)布時間:2021-04-29 03:37
黃土高原是我國蘋果的主產(chǎn)區(qū)之一,水分和氮肥在蘋果樹的生理生長和產(chǎn)量等方面均發(fā)揮著重要作用。通過大田試驗,研究不同肥液濃度涌泉根灌自由入滲和雙點源交匯入滲土壤水氮運移的特性,研究灌水器埋深對雙點源入滲土壤水氮運移特性的影響,并以黃土高原陜北山地蘋果樹為研究對象,研究水氮耦合對蘋果樹生理生長、產(chǎn)量、凈效益以及水分利用效率(WUE)和氮肥偏生產(chǎn)力(NPFP)的影響,在此基礎上對蘋果樹的水氮耦合效應進行綜合評價。主要研究成果如下:(1)肥液濃度對涌泉根灌單點源入滲以及雙點源交匯入滲土壤水氮運移特性均有明顯影響。累計入滲量與入滲歷時符合Kostiakov模型,肥液濃度對土壤累計入滲量和入滲率均有明顯的促進作用,并使土壤入滲迅速達到穩(wěn)定。肥液濃度能明顯促進濕潤鋒運移,濕潤鋒運移距離與入滲歷時之間呈冪函數(shù)關系;肥液濃度越高,雙點源入滲就越早交匯,肥液濃度與交匯時間之間呈冪函數(shù)關系。肥液明顯提高了土壤含水率,與自由入滲相比,交匯面處土壤含水率明顯提高;再分布期間,含水率峰值逐漸下移,分布也趨于均勻。灌水結(jié)束時,銨態(tài)氮主要分布在灌水器附近,肥液濃度越大,銨態(tài)氮的濃度也越高,肥液對銨態(tài)氮的分布范圍有明顯的...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 涌泉根灌研究
1.2.2 土壤水氮運移特性研究
1.2.3 土壤水氮運移模擬研究
1.2.4 水氮耦合對作物生理生長的影響
1.2.5 水氮耦合對作物產(chǎn)量及水氮利用效率的影響
1.3 存在問題
1.4 主要研究內(nèi)容與技術路線
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術路線
2 試驗方案及模型參數(shù)確定
2.1 試驗區(qū)概況
2.2 大田入滲試驗方案及觀測指標
2.2.1 大田入滲試驗方案
2.2.2 大田入滲試驗觀測指標
2.3 大田蘋果樹水氮耦合試驗方案及觀測指標
2.3.1 大田蘋果樹水氮耦合試驗方案
2.3.2 大田蘋果樹水氮耦合試驗觀測指標
2.4 模型相關參數(shù)測定
2.5 數(shù)據(jù)處理
3 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤水氮運移特性的影響
3.1 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤入滲能力的影響
3.2 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤濕潤鋒運移的影響
3.3 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤含水率分布的影響
3.4 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤氮素運移特性的影響
3.4.1 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤銨態(tài)氮運移特性的影響
3.4.2 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤硝態(tài)氮運移特性的影響
3.5 本章小結(jié)
4 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤水氮運移特性的影響
4.1 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯土壤入滲能力的影響
4.2 肥液濃度對涌泉根灌雙點源入滲交匯時間的影響
4.3 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤濕潤鋒運移的影響
4.4 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤水分運移特性的影響
4.5 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤氮素運移特性的影響
4.5.1 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤銨態(tài)氮運移特性的影響
4.5.2 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤硝態(tài)氮運移特性的影響
4.6 本章小結(jié)
5 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲土壤水氮運移特性的影響
5.1 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲土壤入滲能力的影響
5.2 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲交匯時間的影響
5.3 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲土壤濕潤鋒運移的影響
5.3.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)濕潤鋒運移的影響
5.3.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)交匯面處土壤濕潤鋒運移的影響
5.4 灌水器埋深對土壤水分運移特性的影響
5.4.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)土壤含水率分布特性的影響
5.4.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)土壤含水率分布特性的影響
5.5 灌水器埋深對土壤氮素運移的影響
5.5.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)土壤銨態(tài)氮運移的影響
5.5.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)土壤銨態(tài)氮運移的影響
5.6 灌水器埋深對土壤硝態(tài)氮運移的影響
5.6.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)土壤硝態(tài)氮運移的影響
5.6.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)土壤硝態(tài)氮運移的影響
5.7 本章小結(jié)
6 涌泉根灌肥液入滲水氮運移模擬研究
6.1 數(shù)值模擬控制體
6.2 水氮運移模型理論基礎
6.2.1 土壤水氮運移理論基礎
6.2.2 溶質(zhì)遷移理論
6.3 模型建立
6.4 模型參數(shù)確定
6.4.1 水分相關參數(shù)
6.4.2 土壤溶質(zhì)運移參數(shù)
6.5 模型驗證
6.5.1 土壤水分運移模擬參數(shù)率定
6.5.2 土壤水分運移模擬及驗證
6.5.3 土壤中銨態(tài)氮運移模擬及驗證
6.5.4 土壤中硝態(tài)氮運移模擬及驗證
6.6 本章小結(jié)
7 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹生長發(fā)育的影響
7.1 試驗區(qū)降雨量及日平均氣溫
7.2 蘋果樹物候期內(nèi)灌水量分析
7.3 蘋果樹物候期內(nèi)土壤水分分析
7.4 水氮耦合對蘋果樹新梢生長的影響
7.4.1 水氮耦合對蘋果樹新梢長度的影響
7.4.2 水氮耦合對蘋果樹新梢直徑的影響
7.5 水氮耦合對蘋果樹葉面積指數(shù)(LAI)的影響
7.6 水氮耦合對蘋果樹單果體積(SFV)的影響
7.7 本章小結(jié)
8 涌泉根灌水氮耦合對蘋果產(chǎn)量及水氮利用的影響特征
8.1 蘋果樹耗水量特征
8.2 涌泉根灌水氮耦合對蘋果產(chǎn)量的影響
8.3 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹凈效益的影響
8.4 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹水氮利用的影響
8.4.1 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹水分利用效率(WUE)的影響
8.4.2 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹氮肥偏生產(chǎn)力(NPFP)的影響
8.5 涌泉根灌水氮耦合效應
8.6 本章小結(jié)
9 涌泉根灌蘋果樹水氮耦合效應綜合評價
9.1 評價方法與原理
9.1.1 各評價指標權(quán)重
9.1.2 加權(quán)灰色關聯(lián)法
9.1.3 模糊評價法
9.1.4 極大似然法
9.2 結(jié)果與分析
9.2.1 各評價指標權(quán)重
9.2.2 加權(quán)灰色關聯(lián)法
9.2.3 模糊評判法
9.2.4 極大似然法
9.3 本章小結(jié)
10 結(jié)論與建議
10.1 結(jié)論
10.2 創(chuàng)新點
10.3 建議
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Hydrus-3D模型的再生水涌泉根灌模擬及布置參數(shù)預測[J]. 樊向陽,費良軍,代智光,景若瑤,胡超,李松旌,劉源. 水土保持學報. 2019(04)
[2]涌泉根灌下灌水器埋深對水氮運移特性影響的研究[J]. 何振嘉. 中國農(nóng)村水利水電. 2019(06)
[3]綠豆單株產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關聯(lián)度分析[J]. 王官,劉璋,薛丁丁,張偉,王艷娟,王磊,高翔,閻昊. 中國農(nóng)學通報. 2019(08)
[4]滴灌施肥條件下土壤水氮運移數(shù)值模擬[J]. 黎會仙,王文娥,胡笑濤. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2019(02)
[5]容重對紅壤條件下涌泉根灌水分入滲能力影響[J]. 劉風華,代智光,費良軍. 水土保持學報. 2019(01)
[6]水肥耦合對溫室葡萄產(chǎn)量和水肥利用的影響[J]. 張興國,胡笑濤,冉輝,杜斌,郝哲,弓俊武. 中國農(nóng)村水利水電. 2019(01)
[7]水氮耦合對膜下滴灌玉米產(chǎn)量和水氮利用的影響[J]. 尚文彬,張忠學,鄭恩楠,劉明. 灌溉排水學報. 2019(01)
[8]涌泉根灌濕潤體水氮運移特性試驗研究[J]. 何振嘉,傅渝亮. 排灌機械工程學報. 2019(01)
[9]涌泉根灌不同濃度肥液入滲特性及土壤濕潤體模型研究[J]. 何振嘉,傅渝亮,王博,費良軍. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(24)
[10]覆蓋方式對涌泉根灌棗樹土壤水熱效應及產(chǎn)量的影響[J]. 何振嘉. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2018(12)
博士論文
[1]波涌畦灌層狀土間歇入滲模型及地下水影響的肥液間歇入滲氮素運移特性[D]. 傅渝亮.西安理工大學 2018
[2]設施條件下膜孔灌水氮運移特性試驗和數(shù)值模擬[D]. 胡浩云.武漢大學 2012
[3]膜孔灌土壤氮素運移轉(zhuǎn)化特性試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 脫云飛.西安理工大學 2009
碩士論文
[1]渾水膜孔灌自由入滲氮素運移轉(zhuǎn)化與水肥耦合特性及影響因素研究[D]. 劉樂.西安理工大學 2019
[2]陜北黃土丘陵溝壑區(qū)涌泉根灌蘋果樹耗水特征與灌溉制度研究[D]. 曾健.西安理工大學 2018
[3]氣候因素對黃土高原區(qū)蘋果生產(chǎn)技術效率的影響研究[D]. 于林霞.西北農(nóng)林科技大學 2018
[4]溫室水肥氣熱耦合對西瓜生長、光合、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究[D]. 歐陽贊.寧夏大學 2018
[5]涌泉根灌土壤水氮運移特性及其影響因素研究[D]. 劉顯.西安理工大學 2017
[6]陜北山地棗樹涌泉根灌調(diào)虧灌溉制度與水肥耦合效應研究[D]. 王佳.西安理工大學 2017
[7]滴灌小麥水氮耦合的生理調(diào)控效應研究[D]. 冉文星.塔里木大學 2016
[8]大棚膜下滴灌水肥耦合對葡萄生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D]. 王程翰.吉林農(nóng)業(yè)大學 2016
[9]不同水肥條件對小麥玉米產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響[D]. 楊玥.西北農(nóng)林科技大學 2016
[10]機采棉膜下滴灌水肥一體化高效施用模式研究[D]. 李勇.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
本文編號:3166762
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 涌泉根灌研究
1.2.2 土壤水氮運移特性研究
1.2.3 土壤水氮運移模擬研究
1.2.4 水氮耦合對作物生理生長的影響
1.2.5 水氮耦合對作物產(chǎn)量及水氮利用效率的影響
1.3 存在問題
1.4 主要研究內(nèi)容與技術路線
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 技術路線
2 試驗方案及模型參數(shù)確定
2.1 試驗區(qū)概況
2.2 大田入滲試驗方案及觀測指標
2.2.1 大田入滲試驗方案
2.2.2 大田入滲試驗觀測指標
2.3 大田蘋果樹水氮耦合試驗方案及觀測指標
2.3.1 大田蘋果樹水氮耦合試驗方案
2.3.2 大田蘋果樹水氮耦合試驗觀測指標
2.4 模型相關參數(shù)測定
2.5 數(shù)據(jù)處理
3 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤水氮運移特性的影響
3.1 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤入滲能力的影響
3.2 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤濕潤鋒運移的影響
3.3 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤含水率分布的影響
3.4 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤氮素運移特性的影響
3.4.1 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤銨態(tài)氮運移特性的影響
3.4.2 肥液濃度對涌泉根灌自由入滲土壤硝態(tài)氮運移特性的影響
3.5 本章小結(jié)
4 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤水氮運移特性的影響
4.1 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯土壤入滲能力的影響
4.2 肥液濃度對涌泉根灌雙點源入滲交匯時間的影響
4.3 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤濕潤鋒運移的影響
4.4 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤水分運移特性的影響
4.5 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤氮素運移特性的影響
4.5.1 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤銨態(tài)氮運移特性的影響
4.5.2 肥液濃度對涌泉根灌雙點源交匯入滲土壤硝態(tài)氮運移特性的影響
4.6 本章小結(jié)
5 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲土壤水氮運移特性的影響
5.1 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲土壤入滲能力的影響
5.2 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲交匯時間的影響
5.3 灌水器埋深對涌泉根灌雙點源入滲土壤濕潤鋒運移的影響
5.3.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)濕潤鋒運移的影響
5.3.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)交匯面處土壤濕潤鋒運移的影響
5.4 灌水器埋深對土壤水分運移特性的影響
5.4.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)土壤含水率分布特性的影響
5.4.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)土壤含水率分布特性的影響
5.5 灌水器埋深對土壤氮素運移的影響
5.5.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)土壤銨態(tài)氮運移的影響
5.5.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)土壤銨態(tài)氮運移的影響
5.6 灌水器埋深對土壤硝態(tài)氮運移的影響
5.6.1 灌水器埋深對灌水器外側(cè)土壤硝態(tài)氮運移的影響
5.6.2 灌水器埋深對灌水器內(nèi)側(cè)土壤硝態(tài)氮運移的影響
5.7 本章小結(jié)
6 涌泉根灌肥液入滲水氮運移模擬研究
6.1 數(shù)值模擬控制體
6.2 水氮運移模型理論基礎
6.2.1 土壤水氮運移理論基礎
6.2.2 溶質(zhì)遷移理論
6.3 模型建立
6.4 模型參數(shù)確定
6.4.1 水分相關參數(shù)
6.4.2 土壤溶質(zhì)運移參數(shù)
6.5 模型驗證
6.5.1 土壤水分運移模擬參數(shù)率定
6.5.2 土壤水分運移模擬及驗證
6.5.3 土壤中銨態(tài)氮運移模擬及驗證
6.5.4 土壤中硝態(tài)氮運移模擬及驗證
6.6 本章小結(jié)
7 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹生長發(fā)育的影響
7.1 試驗區(qū)降雨量及日平均氣溫
7.2 蘋果樹物候期內(nèi)灌水量分析
7.3 蘋果樹物候期內(nèi)土壤水分分析
7.4 水氮耦合對蘋果樹新梢生長的影響
7.4.1 水氮耦合對蘋果樹新梢長度的影響
7.4.2 水氮耦合對蘋果樹新梢直徑的影響
7.5 水氮耦合對蘋果樹葉面積指數(shù)(LAI)的影響
7.6 水氮耦合對蘋果樹單果體積(SFV)的影響
7.7 本章小結(jié)
8 涌泉根灌水氮耦合對蘋果產(chǎn)量及水氮利用的影響特征
8.1 蘋果樹耗水量特征
8.2 涌泉根灌水氮耦合對蘋果產(chǎn)量的影響
8.3 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹凈效益的影響
8.4 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹水氮利用的影響
8.4.1 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹水分利用效率(WUE)的影響
8.4.2 涌泉根灌水氮耦合對蘋果樹氮肥偏生產(chǎn)力(NPFP)的影響
8.5 涌泉根灌水氮耦合效應
8.6 本章小結(jié)
9 涌泉根灌蘋果樹水氮耦合效應綜合評價
9.1 評價方法與原理
9.1.1 各評價指標權(quán)重
9.1.2 加權(quán)灰色關聯(lián)法
9.1.3 模糊評價法
9.1.4 極大似然法
9.2 結(jié)果與分析
9.2.1 各評價指標權(quán)重
9.2.2 加權(quán)灰色關聯(lián)法
9.2.3 模糊評判法
9.2.4 極大似然法
9.3 本章小結(jié)
10 結(jié)論與建議
10.1 結(jié)論
10.2 創(chuàng)新點
10.3 建議
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于Hydrus-3D模型的再生水涌泉根灌模擬及布置參數(shù)預測[J]. 樊向陽,費良軍,代智光,景若瑤,胡超,李松旌,劉源. 水土保持學報. 2019(04)
[2]涌泉根灌下灌水器埋深對水氮運移特性影響的研究[J]. 何振嘉. 中國農(nóng)村水利水電. 2019(06)
[3]綠豆單株產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的灰色關聯(lián)度分析[J]. 王官,劉璋,薛丁丁,張偉,王艷娟,王磊,高翔,閻昊. 中國農(nóng)學通報. 2019(08)
[4]滴灌施肥條件下土壤水氮運移數(shù)值模擬[J]. 黎會仙,王文娥,胡笑濤. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2019(02)
[5]容重對紅壤條件下涌泉根灌水分入滲能力影響[J]. 劉風華,代智光,費良軍. 水土保持學報. 2019(01)
[6]水肥耦合對溫室葡萄產(chǎn)量和水肥利用的影響[J]. 張興國,胡笑濤,冉輝,杜斌,郝哲,弓俊武. 中國農(nóng)村水利水電. 2019(01)
[7]水氮耦合對膜下滴灌玉米產(chǎn)量和水氮利用的影響[J]. 尚文彬,張忠學,鄭恩楠,劉明. 灌溉排水學報. 2019(01)
[8]涌泉根灌濕潤體水氮運移特性試驗研究[J]. 何振嘉,傅渝亮. 排灌機械工程學報. 2019(01)
[9]涌泉根灌不同濃度肥液入滲特性及土壤濕潤體模型研究[J]. 何振嘉,傅渝亮,王博,費良軍. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(24)
[10]覆蓋方式對涌泉根灌棗樹土壤水熱效應及產(chǎn)量的影響[J]. 何振嘉. 中國農(nóng)業(yè)科技導報. 2018(12)
博士論文
[1]波涌畦灌層狀土間歇入滲模型及地下水影響的肥液間歇入滲氮素運移特性[D]. 傅渝亮.西安理工大學 2018
[2]設施條件下膜孔灌水氮運移特性試驗和數(shù)值模擬[D]. 胡浩云.武漢大學 2012
[3]膜孔灌土壤氮素運移轉(zhuǎn)化特性試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 脫云飛.西安理工大學 2009
碩士論文
[1]渾水膜孔灌自由入滲氮素運移轉(zhuǎn)化與水肥耦合特性及影響因素研究[D]. 劉樂.西安理工大學 2019
[2]陜北黃土丘陵溝壑區(qū)涌泉根灌蘋果樹耗水特征與灌溉制度研究[D]. 曾健.西安理工大學 2018
[3]氣候因素對黃土高原區(qū)蘋果生產(chǎn)技術效率的影響研究[D]. 于林霞.西北農(nóng)林科技大學 2018
[4]溫室水肥氣熱耦合對西瓜生長、光合、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究[D]. 歐陽贊.寧夏大學 2018
[5]涌泉根灌土壤水氮運移特性及其影響因素研究[D]. 劉顯.西安理工大學 2017
[6]陜北山地棗樹涌泉根灌調(diào)虧灌溉制度與水肥耦合效應研究[D]. 王佳.西安理工大學 2017
[7]滴灌小麥水氮耦合的生理調(diào)控效應研究[D]. 冉文星.塔里木大學 2016
[8]大棚膜下滴灌水肥耦合對葡萄生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D]. 王程翰.吉林農(nóng)業(yè)大學 2016
[9]不同水肥條件對小麥玉米產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響[D]. 楊玥.西北農(nóng)林科技大學 2016
[10]機采棉膜下滴灌水肥一體化高效施用模式研究[D]. 李勇.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
本文編號:3166762
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