滴灌施肥雙點源交匯土壤水氮分布特征及數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2021-07-10 15:53
滴灌施肥技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛,研究滴灌施肥系統(tǒng)不同運行參數(shù)下水肥在土壤中的分布規(guī)律,對優(yōu)化滴灌施肥系統(tǒng)運行模式,提高水肥利用率具有重要意義。在此背景下,本文采用試驗和數(shù)值模擬的方法,研究分析了滴灌施肥雙點源交匯時,不同滴灌灌水施肥參數(shù)對土壤水氮分布的影響。試驗主要采取室內(nèi)土槽試驗,以硝酸鉀為供試肥料配置肥液,開展施肥試驗和灌水試驗。施肥試驗設(shè)置肥液質(zhì)量濃度、施肥時序2個因素,其中,肥液質(zhì)量濃度設(shè)置300 mg/L、600 mg/L、900 mg/L共3個水平,施肥時序設(shè)置1/2N-1/2W、1/4W-1/2N-1/4W、3/8W-1/2N-1/8W共3個水平;灌水試驗設(shè)置滴頭流量和灌水量2個因素,其中,滴頭流量設(shè)置0.4 L/h、0.8 L/h、1.2 L/h共3個水平,灌水量設(shè)置1.5 L、2 L、2.5 L共3個水平;通過觀測濕潤鋒,測試土壤水分和硝態(tài)氮含量,分析土壤水氮分布特征。數(shù)值模擬采用Hydrus-3D軟件進行建模計算,利用試驗數(shù)據(jù)對模型參數(shù)進行率定,而后對模型進行驗證和初步應(yīng)用。主要研究結(jié)論如下:(1)滴灌施肥雙點源交匯發(fā)生在兩滴頭的中間位置,濕潤鋒、交匯...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
施肥試驗土槽裝置示意圖
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第二章試驗材料與方法10表2-2施肥試驗設(shè)計表Table2-2Tableoffertilizationtests試驗編號施肥方式肥液質(zhì)量濃度(mg·L-1)滴頭流量(L·h-1)灌溉總量=L水+L肥液(L)滴灌總歷時(h)11/2N-1/2W3000.822.5021/2N-1/2W6000.822.5031/2N-1/2W9000.822.5041/4W-1/2N-1/4W3000.822.5051/4W-1/2N-1/4W6000.822.5061/4W-1/2N-1/4W9000.822.5073/8W-1/2N-1/8W3000.822.5083/8W-1/2N-1/8W6000.822.5093/8W-1/2N-1/8W9000.822.50注:表中涉及到的施肥量、滴頭流量、灌溉總量均為單個滴頭下的數(shù)值。Note:Thefertilizationamount,dripperdischargeandirrigationamountinvolvedinthetableareallvaluesunderasingleemitter.2.3.2灌水條件試驗設(shè)計灌水試驗的供試土壤、土壤裝填的體積質(zhì)量和高度、針頭的布置方式等試驗設(shè)計都與施肥條件試驗設(shè)計相同(同本章2.3.1),與施肥條件試驗不同,灌水條件試驗全程灌溉相同質(zhì)量濃度的肥液,僅改變灌水量和滴頭流量兩個試驗因素。試驗裝置如圖2-2所示。試驗開始前,通過調(diào)節(jié)微調(diào)閥的開度,調(diào)整到所需的滴頭流量,然后打開止水夾,開始灌肥液。同時在試驗過程中,根據(jù)單位時間內(nèi)馬氏瓶中液面的下降高度,每10分鐘對滴頭流量進行微調(diào),保證滴頭流量恒定。圖2-2灌水試驗土槽裝置示意圖Figure2-2SchematicdiagramofSoil-bindeviceforirrigationtests
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第二章試驗材料與方法122013),在2個滴頭之間,以5cm×5cm間距取土,當最后兩層取土間距不足5cm時,取最后一層土壤作為濕潤體邊緣土樣。取樣點布置如圖2-3所示,取得的土樣,一部分用于土壤含水率測定(烘干法),一部分用于土壤硝態(tài)氮量的測定(AA3連續(xù)流動分析儀),用于分析2個滴頭之間交匯區(qū)域的水、氮分布特征。圖2-3取樣點布置圖Figure2-3Arrangementdiagramofsamplingpoint2.4.2數(shù)據(jù)分析方法采用Excel2013和Surfer12.4軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。在Excel2013軟件中,根據(jù)試驗不同因素和水平,規(guī)定橫縱坐標后,輸入對應(yīng)的數(shù)據(jù),生成折線圖,對不同因素、水平下的試驗結(jié)果進行對比分析。在Surfer12.4軟件中,利用插值法,輸入不同深度土壤觀測點的含水率和硝態(tài)氮含量數(shù)值,生成柵格文件,利用等值線工具導(dǎo)入柵格文件,生成等值線圖,用于分析水分和硝態(tài)氮在土壤不同深度的分布情況。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]灌溉方式和氮磷鉀配比對大蔥產(chǎn)量及水肥生產(chǎn)效率的影響[J]. 劉穎,曹逼力,徐坤. 中國蔬菜. 2020(02)
[2]水氮施量對膜下滴灌棉花生長及水氮分布的影響[J]. 忠智博,翟國亮,鄧忠,蔡九茂,谷少委,王國棟. 灌溉排水學(xué)報. 2020(01)
[3]不同膜下滴灌定額對土壤水熱效應(yīng)及甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 郭曉霞,田露,蘇文斌,樊福義,黃春燕,任霄云,宮前恒,李智,菅彩媛. 灌溉排水學(xué)報. 2019(12)
[4]滴灌帶布置及滴頭流量對土壤水氮分布和春小麥產(chǎn)量的影響[J]. 黃興法,胡斌,歐勝雄. 農(nóng)業(yè)工程. 2019(10)
[5]不同施肥時序滴灌雙點源交匯下土壤水氮分布研究[J]. 尚世龍,韓啟彪,孫浩,黃修橋,杜思琦. 灌溉排水學(xué)報. 2019(08)
[6]滴灌水肥一體化技術(shù)在熱帶果樹上的應(yīng)用研究進展[J]. 臧小平,朱嘉雯,井濤,徐宏家,丁哲利,馬蔚紅,謝江輝. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(04)
[7]滴灌施肥對紅地球葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)及土體氮磷鉀分布的影響[J]. 張杰,韓建,孫卓玲,張麗娟,尹興,汪新穎,吉艷芝. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2019(03)
[8]滴灌施肥下水肥用量對溫室土壤硝態(tài)氮殘留的影響[J]. 張紹武,胡田田,劉杰,馮璞玉,張美玲. 灌溉排水學(xué)報. 2019(03)
[9]水肥一體化下不同滴灌帶配置對玉米產(chǎn)量的影響[J]. 王睿,李鵬,王文娥. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2019(05)
[10]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)
博士論文
[1]滴灌壓差施肥肥液濃度變化及其對水肥分布影響研究[D]. 韓啟彪.揚州大學(xué) 2018
[2]紅壤土壤水分溶質(zhì)運移特性及滴灌關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 裴青寶.西安理工大學(xué) 2018
碩士論文
[1]膜下滴灌施肥土壤水肥運移及分布規(guī)律研究[D]. 黎會仙.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]變濃度條件下點源入滲水氮運移規(guī)律研究[D]. 李文.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[3]滴灌施肥頻率對設(shè)施蘿卜產(chǎn)量品質(zhì)及水氮利用的影響[D]. 陳高聽.河北工程大學(xué) 2016
本文編號:3276218
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
施肥試驗土槽裝置示意圖
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第二章試驗材料與方法10表2-2施肥試驗設(shè)計表Table2-2Tableoffertilizationtests試驗編號施肥方式肥液質(zhì)量濃度(mg·L-1)滴頭流量(L·h-1)灌溉總量=L水+L肥液(L)滴灌總歷時(h)11/2N-1/2W3000.822.5021/2N-1/2W6000.822.5031/2N-1/2W9000.822.5041/4W-1/2N-1/4W3000.822.5051/4W-1/2N-1/4W6000.822.5061/4W-1/2N-1/4W9000.822.5073/8W-1/2N-1/8W3000.822.5083/8W-1/2N-1/8W6000.822.5093/8W-1/2N-1/8W9000.822.50注:表中涉及到的施肥量、滴頭流量、灌溉總量均為單個滴頭下的數(shù)值。Note:Thefertilizationamount,dripperdischargeandirrigationamountinvolvedinthetableareallvaluesunderasingleemitter.2.3.2灌水條件試驗設(shè)計灌水試驗的供試土壤、土壤裝填的體積質(zhì)量和高度、針頭的布置方式等試驗設(shè)計都與施肥條件試驗設(shè)計相同(同本章2.3.1),與施肥條件試驗不同,灌水條件試驗全程灌溉相同質(zhì)量濃度的肥液,僅改變灌水量和滴頭流量兩個試驗因素。試驗裝置如圖2-2所示。試驗開始前,通過調(diào)節(jié)微調(diào)閥的開度,調(diào)整到所需的滴頭流量,然后打開止水夾,開始灌肥液。同時在試驗過程中,根據(jù)單位時間內(nèi)馬氏瓶中液面的下降高度,每10分鐘對滴頭流量進行微調(diào),保證滴頭流量恒定。圖2-2灌水試驗土槽裝置示意圖Figure2-2SchematicdiagramofSoil-bindeviceforirrigationtests
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第二章試驗材料與方法122013),在2個滴頭之間,以5cm×5cm間距取土,當最后兩層取土間距不足5cm時,取最后一層土壤作為濕潤體邊緣土樣。取樣點布置如圖2-3所示,取得的土樣,一部分用于土壤含水率測定(烘干法),一部分用于土壤硝態(tài)氮量的測定(AA3連續(xù)流動分析儀),用于分析2個滴頭之間交匯區(qū)域的水、氮分布特征。圖2-3取樣點布置圖Figure2-3Arrangementdiagramofsamplingpoint2.4.2數(shù)據(jù)分析方法采用Excel2013和Surfer12.4軟件進行數(shù)據(jù)處理和分析。在Excel2013軟件中,根據(jù)試驗不同因素和水平,規(guī)定橫縱坐標后,輸入對應(yīng)的數(shù)據(jù),生成折線圖,對不同因素、水平下的試驗結(jié)果進行對比分析。在Surfer12.4軟件中,利用插值法,輸入不同深度土壤觀測點的含水率和硝態(tài)氮含量數(shù)值,生成柵格文件,利用等值線工具導(dǎo)入柵格文件,生成等值線圖,用于分析水分和硝態(tài)氮在土壤不同深度的分布情況。
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]水氮施量對膜下滴灌棉花生長及水氮分布的影響[J]. 忠智博,翟國亮,鄧忠,蔡九茂,谷少委,王國棟. 灌溉排水學(xué)報. 2020(01)
[3]不同膜下滴灌定額對土壤水熱效應(yīng)及甜菜產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 郭曉霞,田露,蘇文斌,樊福義,黃春燕,任霄云,宮前恒,李智,菅彩媛. 灌溉排水學(xué)報. 2019(12)
[4]滴灌帶布置及滴頭流量對土壤水氮分布和春小麥產(chǎn)量的影響[J]. 黃興法,胡斌,歐勝雄. 農(nóng)業(yè)工程. 2019(10)
[5]不同施肥時序滴灌雙點源交匯下土壤水氮分布研究[J]. 尚世龍,韓啟彪,孫浩,黃修橋,杜思琦. 灌溉排水學(xué)報. 2019(08)
[6]滴灌水肥一體化技術(shù)在熱帶果樹上的應(yīng)用研究進展[J]. 臧小平,朱嘉雯,井濤,徐宏家,丁哲利,馬蔚紅,謝江輝. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(04)
[7]滴灌施肥對紅地球葡萄產(chǎn)量、品質(zhì)及土體氮磷鉀分布的影響[J]. 張杰,韓建,孫卓玲,張麗娟,尹興,汪新穎,吉艷芝. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2019(03)
[8]滴灌施肥下水肥用量對溫室土壤硝態(tài)氮殘留的影響[J]. 張紹武,胡田田,劉杰,馮璞玉,張美玲. 灌溉排水學(xué)報. 2019(03)
[9]水肥一體化下不同滴灌帶配置對玉米產(chǎn)量的影響[J]. 王睿,李鵬,王文娥. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2019(05)
[10]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)
博士論文
[1]滴灌壓差施肥肥液濃度變化及其對水肥分布影響研究[D]. 韓啟彪.揚州大學(xué) 2018
[2]紅壤土壤水分溶質(zhì)運移特性及滴灌關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 裴青寶.西安理工大學(xué) 2018
碩士論文
[1]膜下滴灌施肥土壤水肥運移及分布規(guī)律研究[D]. 黎會仙.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]變濃度條件下點源入滲水氮運移規(guī)律研究[D]. 李文.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2017
[3]滴灌施肥頻率對設(shè)施蘿卜產(chǎn)量品質(zhì)及水氮利用的影響[D]. 陳高聽.河北工程大學(xué) 2016
本文編號:3276218
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