水肥一体化中水肥混合效果数值模拟研究     

殷鹏飞  邓玉  戴文连  唐科明 《中国农业大学学报》2018,23(5):122-130

为研究水肥一体化技术中的水肥混合特性,以流体力学中的两相流理论为基础,针对水肥混合过程中混合时间、混合区间长度、流速及管径对其混合效果的影响进行相应的数值模拟研究。结果表明,混合时间及混合区间长度越长有利于提高水肥混合效果及最终水肥混合均匀性;水肥流速比较低时管内水肥混合的均匀性较好,且水肥流速越大则其混合效果及均匀性越好;水肥流速较低时输水管及输肥管的管径比对水肥混合均匀性的影响较大,两者管径比越小则混合效果越好,随着流速的提高两者管径比对其混合效果的影响逐渐减弱。  相似文献   

山地滴灌下矮化密植枣树氮磷钾施肥效应模式研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐福利  王渭玲  叶胜兰 《灌溉排水学报》2015,34(3)

采用氮、磷、钾三因素D饱和最优设计,研究了黄土高原山地滴灌下矮化密植枣树氮、磷、钾施肥肥效与优化施肥模式。结果表明,施肥明显促进了枣树地径的增加(单施钾肥除外),显著提高了红枣坐果率;施肥促进了新梢的生长,其中施氮和氮磷钾配施影响显著,而单施磷、单施钾影响不显著。施肥明显提高红枣产量,氮、磷、钾肥对红枣产量的影响为氮肥钾肥磷肥;氮肥与磷肥、氮肥与钾肥之间有正交互作用,磷肥与钾肥无明显交互作用。山地滴灌工程下矮化密植枣树(1 650株/hm2)目标产量为20 000~24 000kg/hm2的优化施肥方案为:N、P2O5、K2O施用量分别为271.36~374.88、128.36~217.94、124.44~228.58kg/hm2。  相似文献   

中国水肥一体化施肥设备研究现状与发展趋势   总被引：3，自引：0，他引：3  

李红  汤攀  陈超  张志洋  夏华猛 《排灌机械工程学报》2021,39(2):200-209

为了促进中国水肥一体化施肥设备的研究开发及推广应用,总结分析了中国水肥一体化施肥设备科研、生产及实际应用中存在的问题,概述了施肥设备的发展现状,重点阐述分析了文丘里施肥器、压差施肥罐、比例施肥泵、柱塞泵及固体肥料溶解施肥装置等常用施肥设备的技术特点、研究进展和存在问题等.在此基础上,基于绿色农业发展理念和农业物联网的发...  相似文献   

MODELING GROWTH AND ION CONCENTRATION OF LILIUM IN RESPONSE TO NITROGEN:POTASSIUM:CALCIUM MIXTURE SOLUTIONS     

Magda Marin  Luis A. Valdez-Aguilar  Ana Maria Castillo-Gonzalez  Joel Pineda-Pineda  Juan J. Galván Luna 《Journal of plant nutrition》2013,36(1):12-26

Nutrient solution composition plays an important role in root uptake rate due to interactions among nutrients and internal regulation. Studies to determine the optimum nutrient solution concentration are focused on individual ions, ignoring the adaptation mechanisms triggered by plants when growing in a varying external nutrient concentration. The objective of the present study was to determine the response in growth and tissue ion concentration of lilium cv. ‘Navona’ to nutrient mixtures of varying proportions of nitrogen (N), potassium (K⁺), and calcium (Ca²⁺) in solution using mixture experiments methodology in order to determine the optimum concentration. Bulbs of lilium were transplanted in plastic crates and drip-irrigated with the treatment solutions, which consisted of a mixture of N, K⁺, and Ca²⁺ whose total concentration was 340 mg L^?1 and minimum concentrations of each ion was 34 mg L^?1. Chlorophyll concentration (SPAD), shoot fresh weight (FW), leaf FW, and leaf area were measured 60 days after transplanting and ion analysis was performed on shoot tissues from selected treatments. Lilium exhibited a moderate demand for N and K⁺ (136–170 mg L^?1 N and 116–136 mg L^?1 K⁺) and a very low demand for Ca²⁺ (34–88 mg · L^?1). This low demand may be due to the remobilization of the nutrients stored in the bulbs. Integrating the predictions of the models estimated to produce >90% of maximum growth, the optimum nutrient solution should contain Ca²⁺ at a concentration between 34 and 126 mg · L^?1, K⁺ between 119 and 211 mg · L^?1, and N between 92 mg · L^?1 and 211 mg · L^?1. Increasing external N concentration affected internal N concentration but not internal K⁺ or Ca²⁺ concentrations, despite that the increase in external N was associated with a decrease in external K⁺ and Ca²⁺. Similar trends were observed for external K⁺ and Ca²⁺ concentration. In conclusion, lilium was able to maintain a relatively constant K⁺ and Ca²⁺ concentration regardless of the lower concentration in the nutrient solution when N was increased (similar response was observed for K⁺ and Ca²⁺) and it has a low Ca²⁺ demand and moderate N and K⁺ supply.  相似文献   

水肥耦合对香蕉园土壤线虫群落结构及多样性的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

钟爽  臧小平  曾会才  金志强 《农业工程学报》2013,29(23):130-139

以海南香蕉种植区为例,研究了水肥一体化条件下,不同水肥用量（低肥：每株香蕉施尿素400 g、磷酸二氢钾256 g、氯化钾1024 g;高肥：每株香蕉施尿素500 g、磷酸二氢钾320 g、氯化钾1280 g;低水：3800 L/株,高水：4750 L/株）对土壤线虫群落结构及多样性的影响。4个取样时期低肥低水（A）、低肥高水（B）、高肥低水（C）和高肥高水（D）4个处理的线虫总数、食细菌线虫数量、食真菌线虫数量、植物寄生线虫数量和捕食/杂食线虫数量均存在显著差异（P＜0.01）。本试验田中共鉴定出土壤线虫22科34属,其中巴兹尔属（Basiria）和针属（Paratylenchus）为优势属。单增加施肥量显著增加了植物寄生线虫数量和捕食/杂食线虫数量,同时增加施肥量和灌水量显著增加了线虫总数、食细菌线虫数量和食真菌线虫数量。从整个生育期来看,线虫总数和4个线虫营养类群的数量在苗期均较低,抽蕾期和成熟期均较高。4个取样时期A、B、C和D4个处理的多样性指数（Shannon diversity,H′）、自由生活线虫成熟度指数（Maturity index,MI）、通道指数（Channel ratio,NCR）、Wasilewska指数（Wasilewska index,WI）和富集指数（Enrichment index,EI）均存在显著差异（P＜0.01）。单增加灌水量显著增加了结构指数（Structure index,SI）和EI指数,单增加施肥量显著增加了H′和NCR指数,同时增加施肥量和灌水量显著增加了植物寄生线虫成熟度指数（plant parasite index,PPI）。从整个生育期来看,苗期的H′、NCR、SI和EI指数较高,营养生长期的MI和WI指数较高,抽蕾期的优势度指数（dominance index,λ）较高,成熟期的PPI指数较高。该研究结果表明,土壤线虫群落结构的变化很好地反映土壤水肥的变化状况,土壤线虫可作为施肥和灌溉过程中土壤质量变化的生物学指标。  相似文献   

灌溉水盐度对滴灌棉田土壤氨挥发的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

周广威  张文  闵伟  马丽娟  侯振安 《植物营养与肥料学报》2015,21(2):413-420

【目的】氨挥发是农田氮素损失的重要途径之一,咸水灌溉直接或间接影响土壤的理化性质,进而影响土壤氨挥发,但目前对于咸水灌溉下氨挥发的报道还较少。因此通过田间试验研究尿素滴灌施肥条件下,淡水和咸水灌溉对棉田土壤氨挥发的影响。【方法】试验设置淡水和咸水两种灌溉水,其电导率(EC)分别为0.35和8.04d S/m(分别用CK和SW表示),氮肥(N)用量为240 kg/hm2。氨挥发的收集采用密闭室法,用稀硫酸作为氨的吸收液,测定用靛酚蓝比色法。【结果】1)灌溉施肥后,咸水滴灌棉田土壤盐分、脲酶活性和铵态氮含量均显著高于淡水滴灌。SW处理土壤电导率(EC1∶5)较CK平均高出4.53倍。灌溉施肥后SW处理土壤脲酶活性迅速增加,第4天达到最大,随后降低,SW处理脲酶活性较CK处理平均增加了20.6%。SW处理土壤铵态氮含量明显高于CK处理,尤其是灌溉施肥后第2天,SW处理铵态氮含量比CK处理增加了66.1%。2)SW处理棉田土壤p H值低于CK处理,但在灌溉施肥周期内都呈先增加后降低趋势,p H的变化在7.6~8.0之间。3)SW处理抑制了硝化作用,SW处理土壤硝态氮含量较CK处理显著降低。SW处理土壤硝态氮含量平均较CK低7.68%。4)3个灌溉施肥周期的平均温度分别为24.6℃、26.05℃和24.9℃,因此在第2个和第3个灌溉施肥周期氨挥发高,第1个灌溉施肥周期的总降水量最大,分别比第2和3个灌溉施肥周期高3.7 mm和10.2 mm,但降水量远远小于灌溉量,因此对于氨挥发影响不大。5)总体上,土壤氨挥发损失量在灌溉施肥后1~2天最大,占氨挥发总量的45.7%~79.3%,随后呈降低趋势;灌溉施肥后第1天土壤氨挥发最大,在3个灌溉施肥周期,SW处理第1天的氨挥发较CK分别增加70.7%、69.43%和60.8%。SW处理棉田土壤氨挥发显著高于CK处理。在三个连续灌溉施肥周期内,SW处理棉田土壤氨挥发累积总量为10.98 kg/hm2,CK处理为7.57 kg/hm2,SW处理较CK处理增加了45.1%。【结论】咸水灌溉促进了脲酶活性,但抑制了土壤的硝化作用,导致铵态氮含量增加,加剧了氨的挥发。温度升高促进土壤氨挥发,少量降雨对氨挥发影响不大。因此,滴灌施肥条件下,咸水灌溉会增加氨挥发损失。  相似文献   

滴施磷酸二氢钾后土壤中磷的移动和分布   总被引：2，自引：0，他引：2  

邓兰生  毛丰伟  涂攀峰  龚林  黄兰芬  张承林 《土壤》2010,42(6):941-945

在室内采用土柱模拟滴灌施P肥,研究了P在土壤中的移动和分布。试验结果表明:①滴施含P量200mg/L的KH2PO4后P在砂壤土、轻壤土、重壤土中分别纵向移动了22、16、14cm。横向和纵向移动的距离基本相同。②随着滴施P浓度的增加,P的移动距离增大,P的主要累积层加深。赤红壤中滴施P浓度200、400、800、1000mg/L时,P分别移动了12、16、20、22cm,而且有效P和全P含量增加显著的土层深度分别为0～8、0～12、0～18、0～20cm。在相同质地情况下,滴施高浓度P肥溶液可以明显增加P的移动距离。  相似文献   

设施土壤有机氮组分及番茄产量对水氮调控的响应   总被引：2，自引：0，他引：2  

吴汉卿  杜世宇  王丹阳  薛飞  张玉玲  邹洪涛  张玉龙  虞娜 《植物营养与肥料学报》2019,25(5):805-813

【目的】酸解铵态氮和酸解氨基酸氮是土壤有机氮的主要组分,可表征土壤的供氮能力,并在氮素矿化、固定、迁移以及为植物生长供氮过程中起到至关重要的作用。研究水、氮调控下设施土壤有机氮组分和番茄产量的相互关系,为评价设施土壤肥力变化和制定科学合理的水、氮管理措施提供科学依据。【方法】田间定位试验在沈阳农业大学的温室内进行了5年,供试作物为番茄,栽培垄上覆盖薄膜,打孔移栽番茄幼苗,膜下滴灌。定位试验三个氮肥处理为施N75、300、525kg/hm^2,记为N1、N2和N3;三个灌水量为25、35和45kPa灌水下限(灌水始点土壤水吸力),记为W1、W2和W3,共9个肥水处理组合。在试验第五年番茄生长期(2016年4—8月)调查了番茄产量及其构成,在休闲期(2016年9月)测定0—10、10—20和20—30cm土层土壤有机氮组分、有机碳和全氮含量。【结果】9个处理中,土壤全氮、有机碳和除酸解氨基糖氮外的有机氮组分含量均随土层深度的增加而降低,且0—10、10—20和20—30cm土层间含量差异显著(P<0.05)。三个土层中酸解总氮占土壤全氮的66.0%、64.6%和55.2%,是土壤有机氮的主要存在形态。土壤酸解总氮中各组分含量及其所占比例的大小顺序为酸解氨基酸氮、酸解铵态氮>酸解未知态氮>酸解氨基糖氮。灌水下限和施氮量对番茄产量及单果重的影响均达极显著水平(P<0.01),水氮交互效应也达显著水平(P<0.05)。休闲期土壤酸解铵态氮与番茄产量间显著负相关(P<0.05)。番茄产量W1N2(25kPa+N300kg/hm^2)、W2N1(35kPa+N75kg/hm^2)和W1N1(25kPa+75kg/hm^2)处理间差异不显著。【结论】灌水和施氮量及其交互效应对各土层土壤全氮、酸解总氮、酸解铵态氮和酸解氨基酸氮的影响均达到极显著水平(P<0.01),而对土壤有机碳的影响不显著(P>0.05)。相同施氮量下,0—30cm土层酸解铵态氮和0—20cm土层酸解氨基酸氮含量均在土壤水吸力维持在35~6kPa范围内达最高值,此土壤水分含量下的0—20cm土层酸解氨基酸氮含量在施N75kg/hm^2时达到最大值。从节水减氮和番茄产量的角度考虑,控制土壤水吸力不低于35kPa、每季随水施N75kg/hm^2为供试番茄生产条件下最佳的水、氮组合量。  相似文献   

基于空间分析的宁夏沙土春玉米滴灌水氮管理模式研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

严富来  张富仓  范兴科  王英  李越鹏  邹海洋 《农业机械学报》2019,50(11):219-228

基于滴灌水肥一体化条件下研究水氮组合对宁夏沙土地区春玉米地上部干物质量、产量、氮素累积量和水氮利用效率的影响,并运用多元回归分析方法,寻求高产高效的水氮配施制度。设计灌水和施氮2因素、3个灌水量水平（W0.6：0.6KcET0、W0.8：0.8KcET0和W10：10KcET0,其中Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量）和4个施氮量水平（N150：150kg/hm2;N225：225kg/hm2;N300：300kg/hm2;N375：375kg/hm2）进行大田试验。结果表明：Logistic函数对春玉米地上部干物质累积量具有较高的拟合度,W1.0灌水处理延后了地上部干物质快速积累期的起点;灌水量和施氮量对产量、植株氮素累积量、水分利用效率（WUE）均有显著或极显著影响,灌水量对氮肥偏生产力（PFPN）有极显著影响,水氮耦合作用对氮收获指数有显著性影响;相同灌水条件下,地上部干物质累积量、产量、植株氮素累积量（W0.8处理除外）和WUE随施氮量的增加先增加、后减小。考虑试验区年降雨量分配不均,基于产量、WUE、PFPN和籽粒氮素累积量,对水氮管理方案进行优化,多元回归分析结果表明,当灌水量与有效降雨量之和为506～576.mm、施氮量为230～335kg/hm2时,产量、WUE和籽粒氮素累积量均能同时达到最大值的95%以上,优化区间所得的PFPN约为最大值的80%,为适宜的水氮滴灌管理区间。研究成果可为当地沙土地区春玉米滴灌施肥过程中水氮科学管理提供指导依据。  相似文献   

基于评价模型的宁夏沙土春玉米最佳灌水施氮量研究     

严富来  张富仓  范兴科  王英  侯翔皓  何琼 《农业机械学报》2020,51(9):258-265

为分析不同水氮供应对宁夏沙土春玉米主要评价指标的影响,采用灌水和施氮2因素交互设计,灌水量设置3个水平(W0.6(0.6KcET0)、W0.8(0.8KcET0)和W1.0(KcET0),Kc为作物系数,ET0为潜在作物蒸发蒸腾量),施氮量设量4个水平:N150(150 kg/hm2)、N225(225 kg/hm2)、N300(300 kg/hm2)和N375(375 kg/hm2),进行了大田试验。结果表明:灌水量和施氮量的交互作用对产量、水分利用效率(WUE)和氮肥偏生产力(PFPN)有极显著影响,对地上部干物质累积量和籽粒氮素累积量有显著影响;在相同灌水条件下,春玉米地上部干物质累积量、产量、WUE均随施氮量的增加先增加后减小。主成分分析法、隶属函数分析法、灰色关联度分析法与基于组合赋权的TOPSIS模型两两之间具有良好的相关性,各模型之间相关系数均值为0.465～0.787;基于整体差异组合评价模型得出W0.8N300评价值最高。考虑试验区年际降雨量分布不均,经回归分析拟合得出,当春玉米生育期内灌水量与有效降雨量之和为544 mm、施氮量为260 kg/hm2时,春玉米综合指标评价值最高(1.47),为适宜的春玉米滴灌灌水施肥量。本研究可为沙土地区春玉米滴灌施肥过程中水氮科学管理提供指导依据。  相似文献