膜调控润灌对冬小麦生长及水分利用效率的影响

本文通过大田试验,以地下滴灌为对照,比较膜调控润灌在不同膜规格(40 cm×30 cm、40 cm×20 cm)、灌水总量(1 350、1 800 m³/hm²)和滴头间距(80、100 cm)处理下冬小麦生长指标、产量和水分利用效率的差异。结果表明：与地下滴灌相比,膜调控润灌条件下的冬小麦株高、叶面积指数和干物质积累量均有了不同程度的提高,且孕穗期之后存在显著差异;穗数和穗粒数分别增加了7.20%～20.13%和2.16%～12.50%,产量提高1.36%～12.60%,水分利用效率提高7.83%～17.39%,且均差异显著。在膜调控润灌条件下,减小滴头间距,冬小麦的株高、叶面积指数、干物质积累量、产量和水分利用效率均提高,差异显著;减少上膜尺寸,冬小麦的株高、叶面积指数、干物质积累量增大,随着植株生长差异逐渐显著,同时产量和水分利用效率均增大,对水分利用效率影响显著(滴头间距为80 cm时);增大灌水总量,冬小麦的株高、叶面积指数、干物质积累量和产量均增大,而水分利用效率降低,且差异显著(滴头间距为80 cm时)。膜调控润灌条件下冬小麦生...     

HYDRUS-1D／2D在土壤水分入渗过程模拟中的应用

介绍了HYDRUS-1D／2D软件的特点及其组成,并以古尔班通古特沙漠融雪水入渗过程为例,基于各项土壤物理特征参数,应用该软件模拟了沙漠垄间及垄顶距树干不同距离处的土壤含水量随入渗时间的变化过程,并以实测数据进行验证,模拟效果良好。总结了模型应用步骤、该软件的优点。     

基于HYDRUS模型全膜双垄沟模式下土壤水盐运移模拟

为探索不同种植模式对晋北盐碱土水盐运移规律的影响,采用田间试验方法,设置空白对照、平作不覆膜、平作覆膜、起垄覆膜和全膜双垄沟5个处理,利用HYDRUS-1D/2D模型对不同种植模式下土壤水分和盐分运动规律进行数值模拟,分析了不同种植模式下水盐运动状态,并对比分析模拟结果与田间实测数据。结果表明,全膜双垄沟模式可有效提高土壤含水率,降低土壤电导率,缓解土壤盐分胁迫,为作物生长提供良好的水盐环境。HYDRUS-1D/2D模型对晋北盐碱土水盐运移规律的模拟结果可靠,能够为晋北地区盐碱土壤水盐管理提供科学依据。     

基于HYDRUS-2D的土壤水力特征参数反演及其时空变异性研究

为研究田间尺度灌溉条件下土壤水力特征参数的时空变异性,基于甘肃省武威市石羊河试验站葡萄园内土壤含水率数据,采用HYDRUS-2D模型反演估计不同生育期不同深度的土壤水力特征参数,评估反演参数的土壤含水率模拟效果,分析其时空变异性。结果表明：田间尺度下采用反演参数模拟不同深度土壤含水率的变化的效果优于同种情况下Rosetta模型预测参数的模拟效果;反演参数在果实膨大期和转色期的模拟效果好于其它生育期,反演的拟合优度R²值由Rosetta模型的0.4～0.5提高到了0.7～0.8,均方根误差RMSE和平均绝对误差MAE值由Rosetta模型的0.04～0.05 cm³/cm³和0.03～0.04 cm³/cm³分别降低到了0.03～0.04 cm³/cm³和0.02～0.03 cm³/cm³;此外,反演出的土壤水力学特征参数只适用于参与反演过程类似条件下的模拟,应用于有明显差异的情景时,模拟精度...     

膜下滴灌土壤水、盐分运移数值模拟研究

[目的]研究干旱农业区采用覆膜滴灌技术,在无覆膜的膜间裸露区内设置排盐沟条件下,覆膜滴灌土壤盐分运移和排盐沟表面排盐效果.[方法]利用hydrus-2D模型模拟研究该条件下二维土壤入渗湿润峰变化.[结果]滴头以下部位形成盐分淡化区域;排盐沟表面受蒸发影响呈现盐分累积现象.[结论]膜下滴灌排盐沟效果明显,排盐沟斜面积盐现象显著,该模型可以较好的模拟二维土壤入渗湿润蜂变化.     

基于HYDRUS-1D模型的平原河网区农田氮素迁移特征研究

为了探究平原河网区域氮素垂向迁移及流失情况,本研究基于平原河网区农业活动施用的氮素通过包气带发生纵向迁移的实际情况,利用HYDRUS-1D软件中的水分运动和溶质运移模块构建适用于平原河网区的水氮模型,结合野外监测和室内淋溶试验对模型参数率定和验证,利用校验过的模型对区域氮素垂向迁移及流失情况进行模拟。结果表明:尿素主要分布在0~5 cm土壤,并在表层土壤中大量水解;氨氮和硝态氮主要分布在0~15 cm和0~35 cm土壤,且随着土壤深度增加,浓度均呈现先增加后减少的趋势。土壤深度每增加10 cm,硝态氮浓度减小约10 mg·L^-1。相对而言,硝态氮更易流失进入深层土壤,氨氮流失则对灌溉量响应更为明显。当灌溉量高于400 mL时,氮素流失量呈指数增加趋势。在综合考虑自然降雨、外源污染输入和土壤背景值的条件下,平原河网区进入地下水的氮素将远超国家Ⅲ类水质标准。     

干燥和重新湿润过程引起土壤CO_2激发释放的模拟研究

应用短期培养实验研究了干燥和重新湿润引起的土壤CO2激发释放及其动力学过程.结果表明,不经干燥和重新湿润处理土壤CO2释放速率基本不随时间变化,其CO2释放过程可以用零级反应动力学方程(y=k0t)描述;干燥和重新湿润处理过程能够引起明显的土壤CO2激发释放,这是干燥和重新湿润引起的土壤呼吸激发效应(一级反应)和土壤基本呼吸(零级反应)相互叠加的结果,可以用两库叠加模型y=at+Ao(1-e-kt)很好描述.本实验条件下扰动、干燥和重新湿润引起的(蝼)土CO2净激发释放量为23.05～59.90 mg CO2-C·kg-1,主要与不同培肥措施长期实施造成的土壤性质和肥力差异,特别是有机质数量和质量的差异有密切关系.