不同灌水量对阿拉尔垦区棉田土壤硝态氮淋失量的影响

以阿拉尔垦区棉田为试验地点,在棉花全生育期分别设8 100、6 600、5 100、3 600 m3/hm2 4个灌水水平,5次灌水,测定棉田0～100 cm土壤NO3--N含量变化和灌水后105 cm处渗漏液NO3--N浓度.结果表明,灌水对硝态氮淋失有明显的影响,在4～9月整个种植周期内,土壤浅层硝态氮浓度都呈下降趋势,深层硝态氮浓度缓慢上升;灌水量越大,深层土壤硝态氮浓度越高.在种植期间渗漏水硝态氮浓度变化趋势为:NO3--N基本上呈现低-高-低的变化趋势,且变化幅度较大;NO3--N淋失量为2.18～21.23 kg/hm2,与灌水量呈对数相关.     

华北地区小麦—玉米种植制度下硝态氮淋失量研究

应用水量平衡法计算土壤水的下渗量,通过suction cup采集土壤溶液并测定其中硝态氮含量,不同施肥处理下不同作物的硝态氮淋失量分析结果表明:2001~2002年,冬小麦生长季硝态氮的淋失损失严重,其中施N量200,400,800 kg/(hm2.a)3个施肥处理180 cm土层淋失的硝态氮量分别为0,22,110 kg/hm2。玉米生长季也存在硝态氮的淋失,上述3施肥处理180 cm层次淋失的硝态氮量分别为2,16,50 kg/hm2。     

滴灌技术参数及施肥周期对苹果根区土壤硝态氮时空分布的影响

为揭示不同滴灌技术参数及施肥周期对苹果根区土壤硝态氮动态及分布的影响,探究适于渭北地区矮化密植苹果园的技术参数,以4 a生苹果树为试验对象,开展田间滴灌施肥试验。设置毛管布置方式（一行一管,P₁;一行两管,P₂）、滴头间距（30 cm, D₁;50 cm, D₂）、施肥周期（15 d, T₁;30 d, T₂）3个试验因素,监测根区土壤硝态氮在生育期内的时空分布特征。试验年份为平水年且土壤含水率相对较高,在此条件下研究表明,T₁和T₂处理硝态氮含量变化分别为7.06～168.36 mg·kg^-1和9.73～248.86 mg·kg^-1。延长施肥周期使0～40 cm和80～100 cm土层硝态氮变化幅度加大,并加剧硝态氮向深层移动,减少了0～60 cm土层（根系层）中硝态氮含量。与P₁相比,P₂处理使垂直树行方向硝态氮的扩散范围...     

限量灌溉对石羊河流域春小麦根区水氮迁移和利用的影响

为了探讨西北旱区春小麦最佳的水氮耦合形式,在甘肃石羊河流域绿洲区进行了田间试验,研究了限量灌溉对作物根区的水氮迁移动态和利用的影响。结果表明:在春小麦拔节以前各灌水处理的根区土壤硝态氮累积主要集中在剖面0～40 cm处,其累积量都约为550 kg/hm2。播后62 d起高水处理在根区土壤硝态氮开始出现了淋失,其硝态氮累积量是特低水处理在整个剖面上累积量的0.76倍。收获时根区土壤硝态氮的残留量特低水处理>低水处理>中水处理>高水处理,其中特低水处理的残留量是高水处理的1.75倍。除拔节期以前,根区土壤硝态氮的累积量和土壤水贮量呈线性递减关系。高水处理比中水处理的产量高约4%,而灌水量比中水处理高约30%。在水资源严重亏缺的条件下,春小麦全生育期灌水360～280 mm可以保证有较高的产量和较高的水分利用效率。     

灌水量及减氮模式对冬小麦产量及水氮利用的影响

为探究关中平原冬小麦合理的减氮模式及相应的灌水量,以灌水量为主处理、减氮模式为副处理开展冬小麦田间裂区试验,灌水量设90 mm和150 mm,参照本地习惯施氮(尿素CO,施氮量210 kg·hm~(-2))设置减氮模式,施氮量为150 kg·hm~(-2),有3种施氮类型:尿素+硝化抑制剂(DMPP)、控释氮肥和尿素掺施(PCU)和控释复合肥(SF),另以不施氮肥(N0)为对照,对小麦产量、水分和氮肥利用效率及土壤硝态氮残留状况进行分析。结果表明:灌水量和减氮模式两因素及其交互作用对冬小麦有效穗数、千粒重、籽粒产量、土壤硝态氮残留量及水分和氮肥利用效率均有显著影响;灌水量对冬小麦产量的影响随减氮模式而变,与灌水90 mm相比, PCU150和DMPP150处理在灌水量150 mm时产量降低,SF150和N0处理产量有所增大;灌水90 mm时,减氮模式PCU150和DMPP150较习惯施氮CO210减少施氮28.6%,籽粒产量和有效穗数显著增加,分别增产17.4%和11.6%,水分利用效率提高17.5%和13.5%,氮肥利用效率增加64.3%和58.4%, 0～200 cm土层硝态氮残留量减少57.8%和45.6%。关中平原在冬小麦全生育期灌水90 mm,采用尿素加硝化抑制剂基施、树脂包膜尿素基施60%+尿素拔节期追施40%两种减氮模式,冬小麦可维持较高产量和水肥利用效率。     

灌水量对包气带水分运移与滞留影响过程研究

包气带水是支持植被生长的关键因子,也是联系地表水与地下水、以及补给地下水的重要水源,为了解地表灌溉量和历时对包气带水分运移和滞留过程的影响,在陕西省泾惠渠试验站开展了夏玉米和冬小麦畦灌试验,应用实测数据和Hydrus-1D模型模拟包气带0~6 m土壤水分运移滞留过程,并对其水分平衡进行定量分析计算,结果表明:不同的灌水量、进水流量和灌溉历时会引起明显土壤水分运移滞留变化。夏玉米模拟期采用大流量、快速灌溉,剖面底部的渗漏量大,占地表总入水量的24.88%;冬小麦模拟期灌溉流量小、历时长,底部渗漏量小,占地表灌溉量的2.29%;夏玉米试验期内蒸发蒸腾量大于冬小麦,分别占地表总入水量的32.32%和27.33%,棵间蒸发量占蒸发蒸腾量的比例分别为18.15%和16.92%;夏玉米与冬小麦试验期内包气带土壤水分滞留比例分别为42.8%和70.38%,灌溉进水流量和历时是控制包气带水分滞留和进入地下水的关键因素。     

河西畦田春小麦不同生育期灌水对土壤水氮空间分布的影响

试验采用规格为30m×3m条田,分别沿畦长中心位置布设了5个测点(每个测点距畦首依次为3、9、15、21、27 m)用于定点测定不同生育期春小麦0~100 cm土层深度内灌前2 d和灌后2 d土壤含水量和硝态氮的含量,评价了土壤水氮空间分布的变异性、土壤水氮贮存效率和土壤水氮沿畦长空间分布均匀性。结果表明:不同生育期内不同处理间灌前2 d和灌后2 d土壤水分空间分布均为中等变异性,灌后2 d的变差系数小于灌前2 d的变差系数;土壤硝态氮空间分布状况除拔节期灌前2 d灌水量90mm和灌水量60mm为强变异性外其余均为中等变异性;不同生育期灌水对不同处理间的土壤水贮存效率无显著影响,成熟期春小麦不灌水处理的土壤水贮存率明显低于灌水处理;不同生育期灌水对不同处理间土壤硝态氮贮存率有显著影响,其中成熟期不灌水处理能使土壤硝态氮的贮存率增加,灌水减少了根系层内土壤硝态氮的贮存率;不同生育期灌水对不同处理间土壤水分和土壤硝态氮含量沿畦长的空间分布均匀性均无显著影响,其中成熟期不灌水处理对土壤水分沿畦长的空间分布均匀性的影响显著小于成熟期灌水处理,而对土壤硝态氮的空间分布均匀性无显著影响。     

喷灌冬小麦农田土壤NO-3-N分布特征及作物吸氮规律

以传统地面灌溉（畦灌）为对照，2002～2003和2003～2004两个生产年度田间试验分析喷灌对冬小麦农田土壤NO3^-—N分布和作物吸氮的影响。试验结果表明：喷灌与地面灌溉相比，土壤NO3^-—N含量蜂值迁移较浅，土壤NO3^--N主要分布在冬小麦主要根系分布层0～40cm土层内。与喷灌相比，在冬小麦根系层下部，地面灌溉土壤NO3^-N存在不同程度的累积。试验期间地面灌溉土壤NO3^-—N累积淋失量分别为8．68kg／hm^2和7．70kg／hm^2，喷灌条件下没有明显的土壤NO3^-—N淋失，最大累积淋失量只有地面灌溉条件下的3％。2003和2004年喷灌冬小麦地上部分吸氮量分别为235．7kg／hm^2和161，7kg／hm^2，分别比地面灌溉高7．0kg／hm^2和34．7kg/hm^2。与地面灌溉相比，喷灌有利于冬小麦后期吸收氮素，喷灌不同生育期冬小麦吸氮量年际之间的差异都小于地面灌溉。     

淋洗对石灰性土壤硝态氮含量及小麦吸氮量的影响

在陕西省的澄城、永寿、杨陵三地采集有机质、全氮、硝态氮含量差异较大的17个土样，分别在淋洗土壤硝态氮前、后，以小麦为供试作物，用盆栽试验研究淋洗对土壤硝态氮含量及小麦吸氮量的影响。结果表明，淋洗后土壤起始硝态氮减少了2．9％－89．6％。淋失量与硝态氮浓度有关：浓度高时，淋失量大；浓度不高时，淋失量小。与此相对应，淋洗起始硝态氮后，盆栽小麦吸氮量减少5．5％－69．8％，而且作物吸氮减少量与硝态氮淋失量密切相关（r=0.956,n=17)，硝态氮淋失量可对作物吸氮减少量给出93．1％的解释。     

基于集合卡尔曼滤波同化方法和HYDRUS-1D模型的土壤水分模拟

研究建立了一个基于集合卡尔曼滤波方法和HYDRUS-1D模型相结合的数据同化方案,利用2021年4月26日—10月5日内蒙古巴彦淖尔五原站0～80 cm的土壤水分观测数据进行模拟验证,以提高土壤水分的模拟精度。结果表明：(1)集合数大小和观测误差的选取对同化系统性能有较大影响。集合数在100以上,土壤含水量的同化精度不再有明显提高。观测误差越小土壤水分模拟精度越高,因此观测误差为0.025时的同化精度最高。(2)数据同化后,各层土壤水分模拟精度较同化前均有明显提高,各层土壤水分同化值与观测值间的相对误差、均方根误差、平均绝对误差分别减少至0.025～0.063、0.01～0.017 cm³·cm^-3、0.008～0.016 cm³·cm^-3。证明数据同化方法能够有效改善土壤水分模拟效果。(3)0～20 cm土壤水分同化效果最好,20～40 cm次之,40～80 cm土壤水分同化效果较差。模拟精度分析值优于同化预报值,同化预报值优于HYDRUS-1D预报值。