不同毛沟布置方式下农田次降雨氮素流失特性分析

为了研究田间工程对农田氮素随径流流失的影响，该文通过设置不同排水毛沟布置方式下农田对比试验，观测研究了农田出口的降雨径流特征以及氮素流失特征，结果表明：与毛沟布置多的处理相比，毛沟布置少的处理径流对雨强变化敏感度相对较小，其径流峰值滞后，且高峰径流量持续时间长，但总氮输出负荷减少7.44%；2个处理之间铵态氮和硝态氮的流失量均差异显著；在径流初始及峰值阶段铵态氮占总氮的比例显著高于径流消减阶段，硝态氮的比例全过程变化不大；硝态氮、铵态氮、总氮的输出负荷与径流量呈线性正相关。研究表明：汇水面积小，毛沟布置多的处理减少农田涝渍效果明显，而汇水面积大，毛沟布置少的处理能有效降低总氮的输出负荷。     

基于随机降水的冬小麦灌溉制度制定

为了确定合理的冬小麦灌溉制度，该文在分析广利灌区30 a降水分布规律的基础上，应用蒙特卡罗方法对其进行模拟出长系列（500 a）的旬降水，结合试验所得到的冬小麦耗水的基本参数，制定出了每个模拟年份冬小麦最优灌溉制度，并对灌水规律进行统计分析，得到不同灌溉定额条件下，各生育期灌水定额的的概率分布以及不同灌水定额的高产概率。结果表明：以30 mm为灌水定额的变化步长情况下，灌溉定额为60 mm时，越冬和拔节期各应该灌30 mm，高产概率为1%；灌溉定额为120 mm时，越冬和返青期灌30 mm，拔节期灌60 mm，高产概率为12%；灌溉定额为 180 mm时，越冬和灌浆期灌30 mm，返青和拔节期灌60 mm，高产概率为62.8%；灌溉定额为240 mm时，拔节期和抽穗期灌60 mm，其他生育期灌30 mm，高产概率为98.8%。该文丰富了灌溉制度的研究方法，为冬小麦的科学灌水提供了有力的技术支持。     

干缩开裂黄褐土非饱和水平吸渗特征研究

通过室内水平吸渗试验,结合Matlab数字图像处理与形态学算法,在黄褐土土壤中添加秸秆模拟不同生长期作物根系密度,对干缩开裂黄褐土中的非饱和水平吸渗及湿润锋推移特征进行研究。结果表明:不同秸秆密度处理裂缝稳定形态面积密度和裂缝平均宽度差异显著(p0.05),当秸秆密度由0 cm/cm~3增加到1.5 cm/cm~3时裂缝面积密度和裂缝平均宽度分别减小为1.73%、0.071 cm,随着秸秆密度增大土壤稳定形态裂缝面积密度与裂缝平均宽度显著减小。秸秆添加间接影响入渗过程历时,但土壤最终累积入渗量无显著差异。裂缝的存在导致入渗率发生波动现象,且在入渗前中期尤为明显;未开裂土和开裂土累积入渗量随时间的变化关系均符合Kostiakov经验入渗模型,其经验参数与秸秆密度有关,拟合方程达到显著水平。引入湿润锋均匀系数对水平吸渗不均匀性进行评价,土壤裂缝面积密度及裂缝平均宽度越大入渗初期的水分不均匀性特征越明显,均匀系数随着时间推移逐渐减小;根据湿润锋推进速率随时间的变化特征,开裂黄褐土土壤的水平吸渗过程可以分为3个阶段,即初始裂隙流阶段、稳渗基质流阶段和吸渗末期阶段。