羟丙甲纤维素对土壤水分入渗特性及水稳性团聚体的影响

通过向土壤中施加不同含量的羟丙基甲基纤维素(简称HPMC),研究了HPMC对土壤水分入渗特性及土壤水稳性团聚体的影响。结果表明:(1)土壤中施加一定量的HPMC可以显著降低土壤入渗能力,在施加量为0～1.0g/kg范围内,累积入渗量、湿润锋运移距离和入渗率均随施加HPMC含量的增加而显著减小;利用Philip方程和Kostiakov公式对实测数据进行拟合发现,两者均能较好模拟施加HPMC后土壤的入渗过程,随HPMC施加量的增加,吸渗率S、稳渗率A和经验系数K明显减小,经验指数β逐渐增大。(2)随HPMC含量的增加,0.25mm的水稳性团聚体百分比明显增大,供试土壤的分形维数逐渐减小,其平均重量直径与水稳性团聚体含量间呈显著正相关关系,表明施加HPMC之后,土壤结构更趋于稳定,土壤抗破坏和抗侵蚀能力增强。HPMC加入土壤后具有明显的减渗效果,一定程度上可以增加水稳性团聚体含量,改良土壤结构,并提高土壤的抗侵蚀能力。     

膜孔灌溉田面综合糙率系数的确定

根据膜孔灌溉田面水流运动特性 ,建立了膜孔灌溉田面水流运动零惯性量数学模型 ,并将其与优化理论相结合 ,提出了确定膜孔灌溉田面综合糙率系数的优化模型。实例计算与方法验证表明 ,该方法能够简单而有效地确定膜孔灌溉田面综合糙率系数。该研究成果为膜孔灌溉理论与技术的进一步研究奠定了基础     

灌施连续与间歇入渗硝态氮运移与土壤含水量的关系

通过室内土壤灌施间歇入渗试验，研究了灌施条件下波涌灌溉土壤间歇入渗硝态氮的运移与分布特性，分析了硝态氮分布与土壤含水量的关系，并与灌施条件下土壤连续入渗进行了对比，为进一步研究施肥条件下波涌灌溉土壤间歇入渗溶质运移规律奠定了基础。     

羧甲基纤维素钠对土壤团粒结构及水分运动特性的影响

土壤改良剂的应用研究对改善土壤环境,促进作物生长有着重要意义。该文通过向土壤中添加不同质量的羧甲基纤维素钠(sodium carboxyl methyl cellulose,简称CMC),研究了不同含量的CMC对土壤团粒结构及水分运动的影响。结果表明:随着CMC含量的增大,土壤水稳性团聚体含量增大,土壤分形维数减小,土壤黏粒和粉粒比例减少,砂粒比例增多,黏粒和粉粒均与土壤分形维数呈正相关关系,砂粒与分形维数呈负相关关系,黏粒含量对土壤分形维数影响最为显著,土壤中0.1 mm的颗粒含量减少,而≥0.1 mm的颗粒含量均有不同程度的增加;随CMC含量的增大,土壤的入渗能力减弱,稳定入渗率显著减小,Philip公式中吸渗率减小,Kostiakov公式中的经验系数减小,经验指数增大;随着CMC含量的增大,土壤的持水能力增强,van Genuchten公式中土壤滞留含水率、饱和含水率及与进气值相关的系数均有所增大,形状系数逐渐减小。该研究对可为CMC的田间土壤改良应用提供理论依据。     

膜孔灌溉技术要素试验研究

根据膜孔灌溉大田灌水试验资料，分析了膜孔灌溉特点和灌水技术要素对膜孔灌灌水定额的影响，研究了单宽流量与开孔率与膜孔灌灌水定额的关系，研究成果为膜孔灌溉理论与技术的进一步研究奠定了基础。     

膜孔灌溉技术要素试验研究

根据膜孔灌溉大田灌水试验资料 ,分析了膜孔灌溉特点和灌水技术要素对膜孔灌灌水定额的影响 ,研究了单宽流量与开孔率与膜孔灌灌水定额的关系。研究成果为膜孔灌溉理论与技术的进一步研究奠定了基础     

波涌灌溉土壤间歇入渗数学模型研究现状

波涌灌溉土壤间歇入渗数学模型是进行波涌灌溉田面水流运动数值模拟和灌水方案优 化设计的基础.本文介绍了国内外波涌灌溉土壤间歇入渗的几类主要数学模型:Richards模 型、权重函数模型、Kostiakov-Lewis模型或Kostiakov模型、周期-循环率模型、梯函数模 型和其它模型的应用现状,并进行了分析和评价.     

肥液间歇入渗土壤湿润特性实验研究

通过肥液间歇和连续入渗实验,分析了肥液间歇入渗土壤湿润特性。结果表明,肥液间歇入渗湿润锋运移速度较连续入渗慢,并随周期数的增加而减小;分析了肥液间歇入渗湿润锋运移的分段模型,提出了由连续入渗湿润锋运移参数计算间歇入渗湿润锋运移距离的简化模型,实例计算表明该方法简单有效;对比了肥液间歇入渗和连续入渗土壤含水量的分布,肥液间歇入渗土壤含水量分布较连续入渗均匀,相同深度土层中入渗水量占总入渗量的比例较大。     

膜下滴灌棉田间作盐生植物改良盐碱地效果

 通过在膜下滴灌棉田膜间空地上间作盐生植物,探求对盐碱地的改良效果。结果表明,生育期内间作碱蓬和盐角草小区的平均含水量比对照小区大６１．０％和３４．１％,显著地提高土壤脱盐率,脱盐率分别为４３．１％（碱蓬）,３０．６％（盐角草）和１７．２％（对照）,且间作提高了Ｋ^＋／Ｎａ^＋,降低了对作物有毒害作用的Ｃｌ^－含量,并使土壤容重下降,孔隙度增加,最终棉花产量也得到提高。表明在不增加耗水的条件下,棉田间作盐生植物是一种有效地改良盐碱地的措施。     

黄土区裸露坡地径流养分流失模型的建立与验证

在自然降雨条件下,黄土区坡耕地土壤表层中的养分会随地表径流流失,从而加剧了土壤质量和生产力的下降并造成严重的农业面源污染,使得准确预测黄土区养分随地表径流的流失过程尤为重要。现有的养分流失模型着重于估算长时段的养分流失总量,且未考虑开始产流前入渗水对交换层养分的稀释作用。根据不同降雨时段的养分迁移特性,将整个降雨过程划分为三个阶段:(1)从降雨开始(t_0)至交换层土壤完全饱和(t_(sa)),(2)从交换层土壤完全饱和(t_(sa))至开始产流(t_p),(3)从开始产流(t_p)至降雨结束。在运动波模型近似解析解的基础上建立了综合雨滴击溅、扩散和入渗作用的养分流失近似解析模型;并进行了降雨试验,以率定模型参数和验证模型的可靠性。结果表明:径流及养分的模拟值可与实测值精确匹配(R~2 0.8,纳什效率系数NSE 0.347)。养分流失模型中的雨滴诱导水分转移速率e_r取值在0.006～0.023 cm·min~(–1)之间,交换层深度d_e取值在0.68～1.32 cm之间;雨滴诱导水分转移速率e_r可显著影响硝态氮和铵态氮的峰值流失速率,e_r的增大使得养分流失过程中流失速率减小阶段的衰减速率更快;而交换层深度d_e可显著影响硝态氮和铵态氮损失率的总体变化范围,即随交换层深度的增大,养分的峰值流失速率和流失总量也随之增大。因此,应采取植被覆盖或深层施肥等措施,减弱雨滴动能、降低交换层养分含量以达到减少养分流失的目的。