涌泉根灌双点源交汇入渗湿润体试验研究

【目的】探求涌泉根灌土壤水分运移及分布特性,为涌泉根灌理论研究及技术要素确定提供参考。【方法】在20L的灌水量和160~300min的灌水历时条件下,以滴头流量(4,6,8L/h)、滴头间距(30,50cm)为变量,通过变化其中的一个量进行双点源交汇入渗条件下的涌泉根灌试验,测定并分析湿润体水平剖面和垂直剖面湿润锋运移和水分分布的变化规律。【结果】涌泉根灌双点源交汇入渗不同布置方式对水平、垂直剖面湿润锋运移及水分分布有一定影响,不同流量(4,6,8L/h)入渗结束后24h,水平和垂直方向湿润锋分别相差1.5,4.0cm;4.2,2.8cm和6.7,6.8cm。不同滴头间距(30,50cm)入渗结束后24h,水平剖面水平方向和交汇界面湿润锋分别增加24.5,11.3cm和17.7,20.3cm,垂直剖面水平方向和交汇界面湿润锋分别增加26.0,30.2cm和22.1,36.6cm。灌水量和滴头间距相同条件下,灌水结束时大滴头流量湿润体表层土壤的含水量较高,但深层土壤含水量较小滴头流量低。【结论】在灌水量20L和灌水历时160~300min条件下,涌泉根灌滴头流量和滴头间距对湿润体的运移、交汇时间、土壤含水量均有影响。     

城市绿地覆盖砂石后土壤水分入渗过程及模型分析

【目的】对城市绿地砂石覆盖土壤水分入渗过程进行研究和模型分析,为城市绿地水资源的合理利用提供理论参考。【方法】以银川城市绿地砂石覆盖土壤为研究对象,采用一维垂直定水头入渗法,选取砂石覆盖厚度为影响因子,设置5个覆盖厚度(0,2.5,5.0,7.5,10.0cm),观测湿润锋运移和累计入渗量变化规律,比较各处理土壤入渗特征,并用Horton、Kostiakov、Philip和通用经验模型模拟土壤的入渗过程,从中选出模拟效果最佳的模型。【结果】不同砂石覆盖厚度条件下湿润锋进程与入渗时间呈显著的函数关系,影响大小依次为10.0cm7.5cm5.0cm2.5cm0cm。砂石覆盖可以提高土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和累计入渗量。与无覆盖相比,砂石覆盖厚度为2.5,5.0,7.5,10.0cm时的初始入渗速率分别增加了2.4%,5.2%,23.4%,27.6%;稳定入渗速率分别增加了6.0%,25.3%,32.8%,82.0%;平均入渗速率分别增加了12.5%,29.2%,39.6%,79.2%;累计入渗量分别增加了4.2%,11.7%,12.7%,17.0%。利用4种入渗模型拟合覆盖不同厚度砂石的土壤水分入渗过程,发现Horton模型拟合效果最好,Kostiakov模型次之,Philip模型和通用经验模型拟合效果较差。【结论】城市绿地覆盖砂石可以提高土壤入渗速率,增加入渗量,其中以覆盖厚度为10.0cm时最高,且Horton模型是拟合砂石覆盖与水分入渗关系的最佳模型。     

滴头间距对双点源交汇入渗影响的模拟研究

【目的】研究滴头间距对双点源滴灌土壤水分入渗的影响。【方法】应用HYDRUS 3D软件,在滴头间距分别为10,20,30和40 cm时,对湿润峰交汇时间、交汇面土壤含水量、湿润峰运移速率和湿润体的形状变化进行模拟研究,并进行试验验证。【结果】湿润峰交汇时间随着滴头间距的增大呈指数级增加,湿润峰运移速率与滴头间距之间呈幂函数关系;随着滴头间距的增加,湿润体形状依次从1个近似半球体向近似半药囊形、半花生壳形及2个分离的近似半球体转变,湿润体内高含水量区域也从2个逐渐转化为1个。以土壤剖面含水量、湿润峰运移距离及总入渗量为指标进行验证试验,结果表明,土壤含水量、湿润峰运移距离及总入渗量的模拟值与实测值均具有较好的一致性。【结论】滴头间距对双点源滴灌土壤水分入渗影响显著,土壤水分三维数值模拟模型能较准确地反映双点源入渗条件下粘壤土的水分运动规律。     

土壤初始含水率对管渠灌溉水分入渗特性的影响

为了探究初始含水率对管渠灌溉过程中湿润锋运移和水分分布的影响,通过室内土槽模拟试验与理论分析,研究了4种不同土壤初始含水率(2.58％、4.76％、6.36％、8.94％)对水分入渗特性的影响.结果表明:不同土壤初始含水率下的湿润体运移轨迹均呈现出垄内侧为直线型,垄外侧为曲线型;垂直和水平湿润锋运移距离随入渗时间的延长...     

节点渗灌条件下土壤水分运动规律的研究

通过在室内土槽中的渗灌试验,研究了节点渗灌条件下土壤中的水分运动规律,主要包括灌水过程中土壤水分的入渗过程和灌水结束后土壤水分再分布过程,即土壤水湿润锋的运移及湿润区内的土壤含水率分布状况。根据试验结果,对湿润体的形状及其动态变化、横断面及纵断面上的湿润锋的运移速度和土壤含水率的分布及其动态变化进行了描述,并且探讨了灌水量对土壤湿润状况的影响。     

垄沟集雨种植系统水分入渗特性模拟研究

【目的】探讨不同带型垄沟集雨种植系统水分入渗特性,为农田垄沟集雨种植的垄沟带型优化设计提供依据。【方法】采用土槽和人工降雨模拟试验,在相同的初始含水率(10%)和降雨条件(降雨强度为16mm/h,降雨量24mm,试验历时81min)下,在土槽内分别设计宽带型垄沟(垄宽和沟宽均为60cm)和窄带型垄沟(垄宽和沟宽均为45cm),2种垄沟均为1∶1带型,垄高15cm,借助数码相机记录垄沟断面土壤湿润锋动态,利用时域反射仪(TDR)测定沟中心、垄沟交界、垄腰、垄顶及垄中心0~5,5~10,10~15,15~20,20~25和25~30cm土层土壤含水率,研究垄沟集雨种植系统土壤水分入渗过程。【结果】2种带型垄沟土壤水分入渗所呈现的湿润锋具有相似的空间分布规律,在垄沟交界处土壤浸润锋水平和垂向推进速度大于其他部位,半垄沟集雨系统横截面大致呈现为垄沟交界水分富集区、沟内水分过渡区和沟中心水分次富集区3个相连接的部分。尽管2种带型垄沟湿润锋在垄沟交界处均呈现出垂直入渗和横向侧渗增大的现象,但窄带型垄沟湿润峰距垄沟交界处最大侧渗距离(6.14cm)比宽带型垄沟(7.28cm)仅降低了1.14cm。在垄沟交界处,窄带型垄沟浸润峰面积占整个湿润锋面积的比例(64%)大于宽带型垄沟(47.3%),窄带型有利于水分蓄积保墒。在0~30cm土层,同一深度垄沟交界处土壤含水率最高,其次是沟中心、垄腰,垄顶、垄中心土壤含水率与初始含水率差异不大。在相同的初始含水率和降雨事件下,2种带型垄沟湿润锋运移累计面积及变化速度存在明显差异。人工降雨后0~72h,集雨沟不同观测部位2种带型垄沟土壤含水率之差的变化规律有明显差异。【结论】2种带型垄沟集雨种植系统中,土壤水分在垄沟交界处存在富集区域,适当降低垄沟带型宽度可以减少土壤水分渗漏和蒸发损失。     

灌水量和入渗压力对大容量渗灌器入渗特性的影响

【目的】掌握大容量渗灌器在不同入渗条件下的土壤水分运动及入渗规律.【方法】利用室内模拟土柱试验,研究了土壤湿润体的形状以及灌水量和入渗压力对渗灌器入渗特性的影响.【结果】距离对称剖面大于9.2cm的湿润体剖面近似为半椭球体;入渗初期在水头的作用下湿润峰的运移速率较快,之后湿润峰处于稳定增加的趋势,湿润峰的运移距离(y)与时间(t)的关系可以用乘幂关系表达y=mtn,拟合相关性达到显著水平.在水分再分布过程中湿润体垂直入渗距离的增加量逐渐大于水平方向的增加量,湿润比降低,在入渗后期重力式梯度占据主要的作用;土壤入渗率分析表明,0.4、0.7、1.0L的平均入渗速率分别为0.025、0.022、0.017L/s;一次灌水量越大的处理平均入渗速率越小.【结论】针对不同土壤的入渗能力和植物的根系生长范围,可通过调节入渗面的出口直径尺寸和灌水量的多少改变湿润比,具有较好的应用前景.     

马铃薯生物炭对土壤水分入渗及蒸发的影响

【目的】研究施加马铃薯生物炭对宁南山区土壤水分运移和氮素的影响。【方法】采用室内土柱模拟试验,研究不同马铃薯生物炭添加量(0、1%、2%、3%、5%、6%)对宁南山区典型土壤(山地草甸土、黑垆土)水分入渗、蒸发特性及硝态氮淋溶的影响规律及差异。【结果】山地草甸土的入渗湿润峰进程和累积入渗量随生物炭添加量的增加逐渐降低,黑垆土呈现先增加后递减的趋势;Philip入渗模型适合山地草甸土的水分入渗过程,Kostiakov模型适合黑垆土的水分入渗过程;生物炭显著降低了2种土壤的累积蒸发量,土壤蒸发量和蒸发时间复合幂函数关系;2种土壤硝态氮(NO^-₃-N)淋溶损失质量减少幅度均随着生物炭添加量增加呈现先增加再减小后加强的趋势,且均在1%添加量时减幅最小,6%时减幅最大。【结论】施加马铃薯生物炭能提高宁南山区土壤持水能力,减小土壤硝态氮损失。     

有机复合肥对土壤水分入渗特性的影响

为研究有机复合肥对土壤水分入渗特性的影响,采用室内一维土柱积水入渗试验,试验设置6个土样处理组,分别为沼泽盐土(对照组)、竹炭混合沼泽盐土、地富原混合沼泽盐土、盐化潮土(对照组)、竹炭混合盐化潮土和地富原混合盐化潮土。在入渗历时120 min后,与沼泽盐土和盐化潮土对照组相比较,竹炭处理组、地富原处理组累积入渗量分别增加-18.78%、-3.93%和25.77%、6.53%,湿润锋位移分别增加-18.93%、1.64%和22.6%、12.5%,湿润锋位移与时间关系符合线性函数;有机复合肥对沼泽盐土和盐化潮土水分初始入渗率的影响较明显,入渗率与时间关系符合幂函数;有机复合肥施用下土壤水分垂直分布表现为土壤表层(5 cm)内含水率变化较小,5～10 cm土层内为缓慢降低区,10 cm土层以下为剧烈下降区;相对于对照处理组,施加有机复合肥有利于提高盐化潮土含水率。有机复合肥能够降低沼泽盐土水分入渗能力,提高盐化潮土的水分入渗能力。竹炭相对于地富原,降低沼泽盐土的水分入渗能力和提高盐化潮土渗水性效果更明显。     

土壤容重对盐碱土膜孔沟灌水盐运移分布的影响

进行室内盐碱土膜孔沟灌与沟灌水分入渗试验,总结土壤容重对盐碱土膜孔沟灌水盐运移分布的影响及灌水方法对土壤水盐运移分布的影响。结果发现,相同入渗时间下,土壤容重越大,盐碱土膜孔沟灌累积入渗量越小,且累积入渗量与入渗时间符合幂函数关系;相同入渗时间下,水平、垂直湿润锋运移距离均随土壤容重的增大而减小,与时间之间表现出良好的幂函数关系;随着距灌水沟沟底膜孔中心距离的增加,土壤含水量减小,土壤含盐量增加;灌水时间一定时,土壤容重越大,盐分淋洗区越小;相同灌水量条件下,膜孔沟灌入渗时间比沟灌长,湿润锋运移距离大,湿润区内相同位置处,膜孔沟灌含盐量小于沟灌,试验结束时,膜孔沟灌的脱盐效果比沟灌好。     

水田和旱地土壤有机碳周转对水分的响应

【目的】研究土壤含水量对水田和旱地土壤中可溶性有机碳和微生物量碳含量以及有机碳矿化的影响,以探明水田和旱地有机碳周转差异的来源。【方法】在标准培养条件下（25℃,100%空气湿度）培养100 d,研究了5个水分梯度下（45%、60%、75%、90%、105%WHC,WHC为土壤饱和持水量）水田和旱地土壤有机碳的矿化特征,并测定了培养期内3个水分梯度下（45%、75%、105%WHC）土壤的可溶性有机碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量。【结果】土壤含水量、土地利用方式（水田和旱地）及两者的交互作用对土壤有机碳的矿化、DOC和MBC均有显著影响。水田（45%-90%WHC）和旱地（45%-75%WHC）土壤有机碳的累积矿化率（量）随含水量增高而增高,有机碳的周转半衰期随含水量的增高而缩短（水田为5.23-7.57 a,旱地为6.79-12.87 a）。100 d的培养期内,水田和旱地土壤分别有2.33%-3.94%和1.66%-3.33%的有机碳参与了矿化。淹水条件下,水田和旱地土壤的有机碳矿化速率均高于好气条件。同时,淹水条件还使水田土壤的DOC、MBC含量显著降低,对旱地则无影响。【结论】在一定水分范围内（水田：45%-90%WHC;旱地：45%-75%WHC）,提高含水量可以促进水田和旱地土壤有机碳的矿化,有利于养分的释放,但对土壤活性有机碳（DOC和MBC）无促进甚至有抑制作用。土壤有机碳的矿化速率和累积矿化率（量）,在淹水条件下和水田土壤中比在好气条件和旱地土壤中高,其原因之一可能是取样制样过程中土样经历的干湿交替过程促进了有机碳的降解。     

山西省褐土土壤养分限制因子研究

采用土壤养分状况系统研究法,通过化学分析、吸附试验及盆栽试验,以玉米为栽种作物,对左权、和顺褐土土壤的养分限制因子进行系统研究。结果表明:左权土壤养分限制因子主要是P,N,Zn,Cu,和顺项目区土壤养分限制因子主要是P,N,K。     

土壤盐碱改良剂改良滨海盐渍土的效果研究

试验结果表明:盐碱土壤修复材料是适宜于滨海盐渍土壤的最佳改良剂;盐碱土壤修复材料能改善土壤的物理性质,主要表现在降低土壤容重,增加土壤孔隙度,从而可以改良土壤结构,协调土壤中的水气状况,提高土壤通气性,有利于植物的生长;盐碱土壤修复材料能改善土壤的化学性质,主要表现在降低土壤含盐量和pH值,提高土壤速效N、P、K含量和土壤有机质含量,从而提高土壤肥力,保证作物生长对土壤养分的需求,为作物的生长创造适宜的土壤环境。     

土壤含水率和盐分对土壤电导率的影响

基于电流－电压四端法的“polar-dipole array”形式,以壤土作为研究对象,对土壤含水率和土壤盐分与土壤电导率之间的相互关系进行了试验研究,结果表明,在土壤盐分和含水率2个相关因素中,土盐分对土壤电导率的影响较土壤含水率要大得多。     

褐土和潮土土壤微生物量氮的测定研究

研究了用碱性过硫酸钾氧化法流动注射分析仪测定褐土和潮土土壤微生物量氮的可行性,并与开氏法进行了比较,同时采用碱性过硫酸钾氧化法测定了河北省不同肥力水平褐土和潮土麦田土壤微生物量氮含量.结果表明:采用碱性过硫酸钾氧化法,可使褐土和潮土浸提液中加入的有机态氮(尿素和EDTA)和铵态氮的回收率达95.33%～100%,与开氏法所测结果基本一致,相关系数达0.99.采用碱性过硫酸钾氧化法测得河北省2大土类不同肥力水平麦田土壤微生物量氮为1.80～66.76 mg/kg,其中褐土为6.39～66.76 mg/kg、潮土为1.80～20.98 mg/kg.     

苹果梨园土壤质地与土壤养分间的相关分析

通过对土壤质地分析表明,延边地区大部分苹果梨园土壤为壤质粘土。相关分析表明,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾与土壤砂粒呈极显著负相关,与土壤粉粒和粘粒呈显著或极显著正相关。     

蚕豆提高土壤肥力及土壤效力研究

文章从养分含量、固氮能力、抗盐碱能力及改良土壤能力等四个方面对蚕豆作为有机绿肥的优越性进行评估,阐述了蚕豆用作绿肥对改良土壤、提高土壤效力的意义。     

塬地黄麻土土壤肥力监测试验研究

塬地黄麻土是黄土高原的主要土种.通过定点土壤肥力监测试验研究,初步了解土壤基础肥力的变化规律和土壤养分的平衡情况,为指导生产提供基础资料.     

土壤团聚体与土壤侵蚀关系研究进展

从影响土壤团聚体稳定性的因素、团聚体对土壤侵蚀的影响和团聚体与养分流失的关系3个方面,综述了土壤团聚体的研究进展。     

肇州县植烟土壤肥力状况分析

以大庆肇州植烟土地为研究对象,选用有机质、碱解氮、速效磷、速效钾4项属性作为评价指标,运用修正的内梅罗（Nemoro）公式,对土壤肥力进行定量综合评价。结果表明,植烟土壤肥力系数Pi平均为2.398~2.608,Pi最小为1.420~1.840,综合肥力系数P为1.48~1.72,各年度肇州植烟表土综合肥力系数P大小顺序为：P2003〉P2008〉P2006〉P2005〉P2004〉P2002〉P1994。2002~2008肇州植烟土壤的肥力属肥沃水平,1994年肇州植烟土壤肥力一般。