沼液一维入渗水分、养分运移规律研究

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我国设施农业生产中,水肥利用率和灌溉水利用率较低,生态效应常常被忽略。本文以农村常见的沼液为研究对象,在参阅相关文献的基础上,通过室内一维入渗试验,探寻水分、养分的运移规律。旨在为干旱地区水肥一体化利用率的提高和设施土壤环境的改善提供依据。本文通过室内一维水平和垂直模拟试验,在测定沼液各项基本理化性质的基础上,研究了不同沼液浓度、不同土壤容重以及不同入渗水头对沼液入渗过程中水分、养分运移分布特征的影响。  本研究主要内容包括:⑴试验所用的沼液的电导率、干物质量、密度、粘度等对入渗有影响的基础理化性质的测定,以去离子水的各项属性作为对照。结果表明各参数均与浓度呈正相关,只是在量级上有区别。⑵不同浓度沼液入渗的累积入渗量与入渗时间、入渗速率与入渗时间的关系均较好的符合Kostiakov模型,湿润锋随时间的推进距离用幂函数拟合程度良好,累积入渗量与湿润锋推进距离则呈明显的线性关系。⑶在其它因素不变的条件下,随着沼液浓度的增加,累计入渗量减小,湿润锋推进速度变慢;开始时不明显,随着时间的推移,同一时刻水平入渗原液和纯水的累计入渗量最多相差201ml,垂直入渗原液和纯水最多相差554ml;随着土壤容重的增加,累计入渗量减小,特别是在2h之后浓度较大的处理更为明显;一维垂直入渗的水头增加,累积入渗量增加,最大差异达314ml,湿润锋推进速度加快,差异于1h时逐步体现,可以通过Kostiakov模型拟合参数的比较,来判断各变化因素的影响。⑷土壤剖面含水率和扩散率受不同变化因素的影响,整体呈梯度性变化。由于沼液大粒径颗粒在入渗过程中对土壤孔隙造成拥堵而出现的“优先流”现象,使变化曲线在局部出现一定程度的波动性。⑸沼液一维入渗养分的运移规律采用Freundlich线性等温吸附模式分析方法,所用沼液原液全K量>全P量>全N量,在其它因素不变的条件下,随着入渗沼液浓度的增加,养分含量升高。此外养分的分布规律亦受到入渗后土壤含水率和土壤容重的影响。由于沼液中的养分远高于土壤中的养分,所以土壤容重增大,土壤孔隙缩小,土壤含水率下降,土壤剖面养分含量降低。
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