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本文通过在陕北山地红枣实验示范基地,采用大田实验与理论分析及数值模拟相结合的方法,开展了涌泉根灌自由入渗和交汇入渗土壤水氮运移及湿润体特性的研究,分析了不同灌水条件下对涌泉根灌水氮运移分布转化的影响,建立了涌泉根灌水分入渗模型,取得了以下成果: (1)涌泉根灌不同条件下自由入渗和交汇入渗不同方向湿润锋运移距离与时间符合幂函数关系。自由入渗条件下,灌水器埋深越深,各向湿润锋运移距离越小;尿素肥液浓度越大,各方向湿润锋运移距离越大;建立了涌泉根灌自由入渗各方向湿润锋运移距离随时间和灌水器埋深及肥液浓度变化的数学模型;建立了湿润面椭圆方程;分析了灌水器间距和肥液浓度对湿涧体体积的影响。交汇入渗条件下,灌水器间距对各向湿润锋影响较小,但对交汇面湿润锋运移距离影响较大,灌水器间距越大,交汇而向上、向下湿润锋运移距离越小;肥液浓度越大,各方向湿润锋运移距离越大,交汇面向上、向下运移距离越大;建立了涌泉根灌交汇入渗各方向湿润锋运移距离随时间和灌水器间距及肥液浓度变化的数学模型;建立了交汇时间随不同灌水器间距变化模型。 (2)随着灌水器出水口距离越远,土壤含水率越低。自由入渗条件下,灌水器埋深越深,土壤剖而含水率峰位出现位置越深,水分再分布过程中表面蒸发损失量越小;肥液浓度越大,相同位筒土壤含水率越大;建立了涌泉根灌自山入渗不同条件下土壤含水率与灌水器距离的关系模型。交汇入渗条件下,交汇入渗侧土壤含水率降低幅度小于自由入渗侧:灌水器间距越大,交汇面湿润程度越低;肥液浓度越大,交汇面湿润深度越深;建立了涌泉根灌交汇入渗不同条件下土壤含水率与灌水器距离的关系模型;分析了不同因索对土壤水分分布的影响。 (3)随着距离灌水器出水口越远,土壤铵态氯含量越低。自由入渗条件下,灌水器埋深对铵态氮的影响主要集中在其分布及变化,灌水器埋深越深,铵态氮峰值出现位置越深,尿素水解速率越慢;肥液浓度越大,铵态氮含量越高,尿素水解速率越快。交汇入渗条件下,交汇入渗侧铵态氮降低幅度小于自由入渗侧;灌水器间距越大,交汇而铵态氮含灌水器间距越大,交汇面铵态氮含量越低;肥液浓度越大,交汇面铵态氮含量越高;灌水结束后1到10天,铵态氮含量升高,10天到20天,逐渐降低,且随着土壤深度越深,升幅越小。土壤硝态氮含量在入渗结束后,以土壤硝态氮初始值为分界线,形成淋洗区和积累区,随着灌水器埋深越深,淋洗区域越深,积累区下移;随着肥液浓度越大,淋洗深度越大。硝态氮含量在入渗结束后后3天内变化较小,3到20天内大幅度升高,且随着土壤深度越深,升幅越小。分析了不同因素对土壤铵态氮分布的影响。 (4)建立了涌泉根灌水分入渗模型,模拟了灌水器埋深15cm条件下自由入渗和不同灌水器间距交汇入渗试验,结果较好,模型精度较高。