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土壤容重对一维垂直浑水肥液入渗水氮运移特性影响

2021-03-24白瑞费良军陈琳刘乐钟韵李巧丽

排灌机械工程学报 2021年3期

白瑞,费良军,陈琳,刘乐,钟韵,李巧丽

(1. 西安理工大学水利水电学院,陕西 西安 710048; 2. 陕西省水利电力勘测设计研究院,陕西 西安 710048)

文中在以上研究基础上结合中国黄河流域特有的浑水灌溉特点,开展不同土壤容重影响下的浑水肥液入渗水氮变化规律定量研究,为有效利用浑水资源、提高灌溉质量和氮素利用率提供理论参考.

1 试验材料与方法

配置浑水所用泥沙取自陕西泾惠渠,风干后过1 mm筛.供试土壤取自西安洪庆镇农田0~30 cm土层,取回后去除杂草后自然风干过2 mm筛.利用Mastersizer 2000激光粒度分析仪测定土壤黏粒(<0.002 mm)、粉粒(0.002~0.020 mm)、砂粒(0.020~2.000 mm)含量分别为13.56%,71.55%,14.87%.测得该土壤风干含水率为2.93%,饱和含水率为38.36%,饱和导水率为0.077 cm/min,土壤硝态氮初始含量为5.6 mg/kg,铵态氮初始含量为15.31 mg/kg.

试验采用一维垂直积水入渗方式,水头控制在恒定3 cm.试验设定土壤容重分别为1.30,1.35,1.40,1.45 g/cm3,每个水平设置3次重复.试验按照每层5 cm装土于直径8 cm、高60 cm、厚度为10 mm的有机玻璃土柱中(土柱底下设排气孔消除气相阻力,孔上盖滤纸),层间刮毛防止出现分层现象,总装土高度为45 cm.试验浑水含沙率定为4.18%(参考泾惠渠黄河泥沙含量4.18%),采用改进的内径9 cm,高90 cm的电动马氏瓶供水,转动轴上带有叶片(转动轴直径为1.4 cm,误差忽略不计),可持续搅拌防止浑水中泥沙沉淀.试验所用肥料为山西阳煤丰喜集团生产的农业用硝酸铵钙肥,外观为白色球状,含氮量为15.5%,其中硝态氮占14.4%,铵态氮占1.1%,肥液浓度参考大田施肥量按照600 mg/L配置.

入渗过程中记录每一时刻对应的入渗量与湿润锋,入渗300 min后停止供水,并立即吸出水头积水,分别在入渗结束后、再分布1,2 d后,利用土钻沿垂直深度每隔5 cm进行取土,测定……

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