在查阅国内外大量相关文献资料的基础上,结合我国农田灌溉和施肥特点,采用室内试验和理论分析及数值模拟相结合,以试验为主的技术路线,主要研究了施肥条件下膜孔入渗土壤水、氮运移及水肥耦合特性。主要研究成果为:（1）研究了膜孔肥液自由入渗水、氮运移及水肥耦合特性。肥液入渗能增加土壤的入渗能力,肥液浓度越大,相同入渗时间的累积入渗量越大,湿润深度也越大,相同深度处的土壤含水率和NO₃^-3-N浓度也越大;分别建立了推求不同肥液浓度膜孔自由入渗的累积入渗量模型、湿润锋运移距离的数学模型以及膜孔中心垂向土壤NO₃^-3-N含量与湿润深度的分段函数模型;土壤NO₃^-3-N含量与土壤含水量的关系均近似于“S”型曲线,建立了膜孔中心垂向土壤含水量与土壤NO₃^-3-N含量之间的分段函数模型。土壤NH4 +?N含量主要分布在土壤表层5cm范围内。（2）研究了膜孔肥液单向交汇入渗湿润体特性及水、氮运移特性。膜孔肥液单向交汇入渗较膜孔肥液自由入渗能力减小。交汇中心垂直湿润锋运移速率大于膜孔中心垂直湿润锋运移速率;交汇界面处垂直方向和水平方向的湿润锋运移距离与入渗时间之间均符合幂函数关系。土壤NO₃^-3-N浓度锋运移距离随入渗时间的延长而增大;发生交汇后,交汇中心土壤NO₃^-3-N的运移规律与膜孔中心处的基本相同。根据不同的已知资料情况,提出了4个膜孔肥液单向交汇入渗模型,实测资料验证表明,这4个模型的计算精度均较高。（3）研究了不同因素对膜孔单向交汇入渗水、氮运移特性的影响。分析了膜孔肥液自由入渗与垂直一维入渗、膜孔肥液单向交汇入渗与膜孔肥液自由入渗和膜孔肥液单向交汇入渗与垂直一维入渗参数之间的关系,可以根据垂直一维入渗参数推求同条件下的膜孔肥液自由入渗和膜孔肥液单向交汇入渗参数。膜孔肥液单向交汇入渗的湿润锋运移距离和土壤NO₃^-3-N浓度锋运移距离随着膜孔直径、土壤初始含水率的增大而增大,随着土壤容重和膜孔间距的增大而减小;相同深度处的土壤含水量和NO₃^-3-N含量均随着膜孔直径、土壤初始含水率的增大而增大,随着土壤容重和膜孔间距的增加而减小。建立了不同膜孔直径的膜孔单向交汇入渗膜孔中心和交汇中心垂向的土壤含水率和土壤NO₃^-3-N浓度与湿润深度之间的函数关系。不同质地的膜孔肥液单向交汇入渗土壤含水率和NO₃^-3-N含量分布差异很大。施肥方式对膜孔单向交汇入渗土壤含水率的分布影响很小,对NO₃^-3-N的分布影响很大。（4）研究了不同肥液浓度的膜孔单向交汇入渗水肥耦合特性。土壤入渗量和湿润锋运移距离随肥液浓度的增大而增大;建立了不同肥液浓度的入渗量和湿润锋运移模型。肥液浓度越大,相同入渗时间的土壤湿润深度和NO₃^-3-N浓度锋运移距离越大,相同深度处的土壤含水量和NO₃^-3-N含量也越大。分别建立了不同肥液浓度的膜孔单向交汇入渗土壤NO₃^-3-N浓度分布与湿润深度的分段函数模型以及膜孔中心和交汇中心垂向土壤含水率与NO₃^-3-N浓度之间的数学模型。（5）研究了膜孔肥液多向交汇入渗水、氮运移特性。膜孔肥液多向交汇入渗土壤湿润锋运移距离与入渗时间之间符合幂函数关系。试验条件下,供水结束时,膜孔中心和交汇中心垂向的土壤含水率和土壤NO₃^-3-N含量分别在土壤表层10cm、8cm范围内相差不大,且分布比较均匀,10cm以下的土壤含水率和8cm以下的土壤NO₃^-3-N分布变化梯度较大,变化梯度的大小顺序为:后发生交汇的中心>先发生交汇的中心>膜孔中心。在不同的膜孔入渗类型下,膜孔中心垂向相同深度处的土壤含水率θ的大小顺序为:θ自由入渗<θ单向交汇<θ多向交汇;土壤NO₃^--N浓度C的大小顺序为:C自由入渗<C单向交汇< C多向交汇;湿润深度h亦为<自由入渗h <单向交汇h多向交汇h。根据不同的已知试验资料,提出了4个膜孔肥液多向交汇入渗模型,模型验证表明,这4个模型计算精度均较高。（6）研究了不同影响因素对膜孔多向交汇入渗水、氮运移特性的影响。建立了不同影响因素的膜孔多向交汇入渗累积入渗量和湿润锋运移模型。膜孔肥液多向交汇入渗的湿润锋运移距离和土壤NO₃^-3-N浓度锋运移距离均随着膜孔直径、土壤初始含水率的增大而增大,随着土壤容重和膜孔间距增加而减小。相同深度处的土壤含水量和NO₃^-3-N含量随着膜孔直径、土壤初始含水率的增大而增大,随着土壤容重和膜孔间距的增加而减小。质地对膜孔肥液多向交汇土壤含水率和NO₃^-3-N分布影响较大。施肥方式对膜孔多向交汇累积入渗量、湿润锋运移距离和土壤含水率的影响较小,对土壤NO₃^-3-N分布的影响很大。膜孔肥液入渗的土壤NO₃^-3-N含量主要分布在土壤表层,且比较均匀,有利于保持在浅层土壤中;表施和深施的土壤NO₃^-3-N含量集中分布在土壤表层以下7¹2cm处。（7）研究了不同肥液浓度膜孔多向交汇入渗的水肥耦合特性。土壤入渗量和湿润锋运移距离随肥液浓度的增大而增大,建立了不同肥液浓度膜孔多向交汇入渗量和土壤湿润锋运移模型。肥液浓度越大,膜孔多向交汇入渗湿润深度和NO₃^-3-N浓度锋运移距离越大,相同深度处的土壤含水量和NO₃^-3-N浓度越大。试验条件下,不同肥液浓度的膜孔中心和交汇中心垂向的土壤含水率在土壤表层10cm范围内分布均比较均匀;10cm以下的土壤含水率分布梯度的大小顺序是:后发生交汇的中心>先发生交汇的中心>膜孔中心;土壤NO₃^-3-N含量在膜孔中心和先交汇中心垂向土壤表层12.5cm范围内、后交汇中心垂向土壤表层10cm范围内分布均比较均匀,在膜孔中心和先交汇中心12.5cm以下、后交汇中心10cm以下各肥液浓度的土壤NO₃^-3-N含量分布梯度均比较大,且肥液浓度越大的分布梯度越大。不同浓度的膜孔多向交汇入渗膜孔中心和交汇中心垂向土壤的NO₃^-3-N浓度分布与土壤湿润深度之间均符合分段函数关系。（8）建立了膜孔肥液自由入渗土壤水分和NO₃^-3-N运移的数学模型,用HYDRUS-2D软件模拟了水分和氮素在土壤中的分布,模拟计算结果与实测值吻合良好。