滴灌施钾肥土壤水肥分布及运移规律研究

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滴灌可以结合施肥,具有节水,省工以及提高肥效等优点,已被广泛应用于生产实践中。水肥一体化滴灌系统运行过程中,部分土壤原有养分会溶解到土壤水中,与随水施入的肥料一起运移;目前滴灌水分运动规律及溶质运移研究方面成果丰富,但水肥一体化滴灌过程中,土壤本底值将会影响土壤水中溶质含量及其运移规律,因此很有必要对随水施肥土壤水肥运移规律及影响因素进行研究,为确定适宜的施肥量提供指导。本文通过土柱入渗试验,试验分为一维垂直入渗和三维点源入渗两部分,研究了不同浓度(0、400、800mg/L)的硫酸钾溶液以及不同养分情况的土壤,在入渗过程中土壤含水率,电导率的动态变化情况,分析随水施肥入渗过程中土壤含盐量、肥液浓度对电导率的影响,研究土壤水肥运移规律;利HYDRUS软件模拟出了滴灌过程中水肥在土壤中的运移情况。试验得到的结论如下:1)一维垂直入渗过程中土壤电导率变化情况受土壤养分、含水率、温度等因素影响,在入渗过程中、土壤未达饱和之前各因素对土壤溶质运移的影响程度为含水率>温度>重力导致的土壤盐运移,此过程时间较短;在入渗过程土壤达到饱和以后重力导致的土壤盐运移>温度>含水率。2)垂直入渗过程中各土层电导率均呈现出先增大后降低的趋势,且增大阶段时间极短,降低阶段比较平稳,时间较长。在各种浓度情况下,电导率的峰值均为径向30cm土层处,但是随着入渗时间的延长,在最终达到稳定状态的情况下,40cm土层的电导率值最高。同时可以看出10cm土层和20cm土层电导率值较为接近;30cm土层和40cm土层电导率较为接近;且20cm和30cm电导率值相差较大;因此可以推断入渗钾肥溶液时肥料主要富集10cm~20cm以及30cm~40cm之间。3)点源入渗电导率分布在垂直方向上随着入渗时间的增加,电导率的峰值出现的位置离入渗点逐渐加大,在清水入渗的情况下,全过程电导率的峰值为0.76ds/m,这出现在入渗开始24h离滴头30cm土层处;从径向方向上来看,离滴头距离越远,电导率值越小,这与垂向上电导率的分布情况有较大差别。4)点源入渗情况下,土壤全盐量0.3%时,土壤各层含水率会随着入渗逐渐增加,之后在很长时间内保持相对稳定,当灌水停止一定时间,后由于蒸发和渗漏作用导致含水率会缓慢下降。比较土壤全盐量0.5%和0.8%清水滴灌时,含水率的变化趋势在三种不同全盐量的土壤情况下变化分布情况极为接近,由此可以推断土壤自身的养份量对入渗过程中土体的含水率分布情况影响不大。
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