水肥是限制作物生长的两个主要的影响因子,在实际的农田作业当中,传统的灌溉施肥模式对水肥资源的利用效率较低,对水肥资源的不合理应用不仅会造成资源浪费而且不利于环保,严重阻碍了农业的可持续发展,所以,改善现有的灌溉模式是我国农业发展的必经之路。水肥一体化技术可以为我国农业发展从大水大肥粗放型走向合理利用资源的集约型生产提供新的思路。微润灌溉作为一种新型的地下微灌技术,可以为水肥一体化提供有效载体,微润灌溉水肥一体化利用地埋微润管的膜内外水势差将溶解均匀的化肥直接输送到作物根部,供给作物的水分和养分在时空上达到同步耦合的效果。为了探究微润灌溉条件下不同施氮水平对土壤水氮运移的影响,同时探究微润灌溉水肥一体化施氮水平对蔬菜生长、产量、土壤含水率及水分利用效率等方面的影响,探求微润灌溉水肥一体化条件下蔬菜种植的需水需肥规律,分别开展室内土箱氮肥溶液入渗模拟试验以及室外蔬菜种植试验。室内土箱模拟试验微润管间距均为30 cm,微润管埋深均为20 cm,设置4个施氮水平:0 mg/L、500 mg/L、1000 mg/L、1500 mg/L,探究微润灌溉不同施氮水平下相同水头、相同入渗时间的累计入渗量、土壤含水率、土壤氮素分布、湿润体形状和大小、湿润锋运移距离以及速度等指标随入渗时间的变化情况。研究发现:微润灌溉工作水头下,各个肥液浓等级的累计入渗量随入渗时间的延续非线性递增,其相关关系满足一元二次方程V(28)at~2(10)bt(10)c;各处理下湿润锋均呈以垂直于微润管方向为较长轴,微润管水平方向为较短轴的近似椭圆形;入渗36 h时间内,湿润锋运移距离随时间的变化关系为近似幂函数;入渗48 h～100 h,湿润锋运移距离随时间变化的关系为指数函数;微润灌溉结束时刻,湿润体二维截面土壤含水率距离微润管中心越远,土壤含水率越低,土壤硝态氮、铵态氮会形成累积区,施氮水平越高,湿润体截面同一点位处土壤含水率、硝态氮及铵态氮的含量越高;垂直一维土壤水分、氮素的时空分布特性:持续灌溉3 d内,湿润锋之外的土壤含水率变化较小,总是接近土壤初始含水率。灌溉结束后5～7d,各土层土壤含水率依然缓慢增加,湿润体内水分依然有运移现象;持续灌溉结束后5～7 d内,湿润体内硝态氮仍然继续运移,距微润管10 cm范围内清水灌溉硝态氮含量随入渗时间减小,而施肥条件下硝态氮含量随入渗时间增大。施肥条件下,硝态氮含量的峰值随入渗时间不断向远离微润管的方向运移。施氮水平越高,硝态氮的含量越高;持续灌溉结束后5～7 d内,距微润管中心处越近,其铵态氮的含量越低,同时入渗时间越长,铵态氮的含量也越低。各施肥处理随着入渗时间的推移,其铵态氮含量的峰值的位置不断在变化,具体表现为入渗2～3 d,其峰值在距离微润管5 cm左右处,入渗4～5 d,铵态氮含量峰值位于距离微润管10 cm左右处,入渗6～7 d,其峰值运移至距微润管15 cm处。蔬菜种植试验分为大棚辣椒种植试验和露天油麦菜种植试验。(1)大棚辣椒种植试验设置3个施氮水平:0 mg/L、500 mg/L、1000 mg/L的尿素,压力水头设有1.5 m、2 m,试验处理共有6组,铺设两根微润管,微润管埋深均为20 cm的微润管,间距为25 cm。研究发现:2 m压力水头下大棚辣椒植株的生长状况均优于1.5 m压力水头,相同压力水头下500 mg/L施肥处理下的辣椒植株生长发育状况最好。(2)露天油麦菜种植试验设置4个施氮水平:0 mg/L,350 mg/L,700 mg/L,1050 mg/L,各处理压力水头均为1.5 m,在土箱内铺设3根埋深为15 cm的微润管,间距为25 cm。研究发现:中肥处理油麦菜生长发育最好,微润灌溉下,露天种植油麦菜最适宜的施氮水平在700 mg/L左右。从两种不同蔬菜的种植试验当中可以看出,控制压力水头、微润管埋深等初始条件,微润灌溉模式下土壤含水率的变化与所选试材的种类、种植环境以及施氮水平有关,尤其和蔬菜的生长周期密切相关。在种植作物的生长周期不同阶段加入相应的肥量,不仅可以有效地提高灌溉水分的利用率,还可以明显增加作物产量。