发布时间 : 星期日 文章微咸水滴灌条件下果树根区氮素的空间运移及变化特征研究 - 图文更新完毕开始阅读5401f1a5a417866fb84a8ef8
塔里木大学毕业论文
淋溶及其对水环境影响进行了研究。但目前很少见到国内有关微咸水滴灌氮素运移方面的研究报道，因此，此论文对开展微咸水滴灌下氮素运移研究具有重要的理论价值和生产实际意义。
3.试验区概况
?53'45试验区位于塔克拉玛干沙漠南缘，地理位置为东经79?22'33\，北纬
40?20'~41?47'18\，属大陆性暖温带、极端干旱荒漠性气候，干旱少雨，蒸发强烈，年均
降水量40.1mm-82.5mm，年均蒸发量1976.6mm～2558.9mm，年均气温10.8℃，适宜棉花、瓜
果种植。试验区土壤为典型的荒漠土，有机质含量较高，土壤透气性好。
4.试验材料与方法
4.1灌溉处理设置
试验材料选择当地红枣的优势品种、已具有两年树龄的天山骏枣为研究对象。试验地土壤属于典型的荒漠土，土壤相关参数见表4-1。灌溉水源取自试验区的浅层地下水，并根据试验需要配制成不同矿化度的灌溉水，具体见表4-2。根据不同咸淡配合比，共设置了6个灌溉处理，即全淡（T0 ）、全咸（T）、咸淡1：1（T1）、咸淡2：1（T2）、咸淡3：1（T3）、咸淡4：1（T4），微咸水灌水定额设为6L/株。选取12棵长势一致的红枣，种植株行距为1.5m×2.0m，并从1至12依次编号，具体见图4-1。
全淡全咸1:11号1.5m2号3号4号5号1.5m6号2.0m7号8号9号10号11号2.0m12号2:13:14:1
图4-1枣树布置及不同配水分布图
表4-1 土壤相关参数表
田间 持水率% 28
土壤容重 g/cm 1.49
3
初始碱解氮含量
mg.kg 25.32
-1
PH值 9.61
电导率 0.43
土壤盐分 g/L 0.44
表4-2 树布置安排及不同配水矿化度
咸淡比 项 目 试验编号 矿化度(g/L） 灌水定额(L/株)
全淡 1、2号 1.09 6
全咸 3、4号 4.65 6
1：1 5、6号 2.86 6
2：1 7、8号 3.76 6
3：1 9、10号 3.98 6
4：1 11、12号 4.26 6
4
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4.2土壤氮素的测定
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采用碱解扩散法，基本原理：在扩散皿中，用1.0mol.LNaOH水解土壤，使易水解态氮（潜在有效氮）碱解转化为NH3， NH3扩散后为H3BO3所吸收。H3BO3吸收液中的NH3再用标准酸滴定，由此计算土壤中碱解氮的含量。 4.3土样采集方法
当研究果树根区碱解氮的空间运移变化时，在距离枣树滴灌点处的水平、垂直方向上分别取样测定氮素含量。水平土壤取样间距为10cm、20cm、30cm，垂直土壤取样间距为10cm、20cm、40cm、60cm、80cm，具体见图4-2。
滴定点1020406080102030
图4-2 枣树滴灌及取样点设置示意图
4.4 土壤湿润体测定
在长宽高为60 cm×60 cm×60 cm的测坑内，开展了6L滴灌水量的土壤湿润体试验，经测定湿润体高度为36cm，上部直径为47cm，下部直径为32cm，并计算出湿润体的影响半径为20cm。 4.5试验数据分析
在不同矿化度的微咸水滴灌条件下，为了便于分析土壤中碱解氮的空间分布特征，运用MATLAB软件，进行程序设计，建立空间模型，立体表现碱解氮在空间运移上的变化情况。同时，引入碱解氮含量的平均值、方差、标准差和变异系数等统计特征值，分析碱解氮在土壤中的垂直剖面分布特征以及枣树对碱解氮吸收的稳定性和根系受到的盐分胁迫程度，并进行多项式拟合，找出不同咸淡配比灌溉后碱解氮分布与影响因素的相关性。
在研究不同咸淡配比微咸水对碱解氮的影响时，引入了土壤碱解氮平均值X（r，t）（r表示矿化度）、土壤碱解氮变化量△X（r，t）、土壤碱解氮转化率△Xi（r，t）与运移转化时间t的关系。
土壤碱解氮变化量是指滴灌平衡24小时后土壤中碱解氮的平均值与运移转化时间时土壤碱解氮平均值之差，即△X（r，t）=X（r，t0）－X（r，t）。
土壤碱解氮变化率是指土壤碱解氮的变化量与转化时间之比，即△Xi（r，t）=△X（r，t）/t。
通过数据分析，可得出非线性回归方程，即：X（r，t）=A＋B×r＋C×t X —变量值，r —矿化度，t—试验开始时的运移转化时间间隔，A、B、C—拟合系数(可利用最小二乘法求解)。
最后对回归方程进行误差分析和模型验证。
5.结果与分析
5.1果树根区土壤碱解氮的空间运移变化
图5-1至5-6分别反映不同咸淡配比（矿化度不同）下，碱解氮的空间运移情况，左图表示土壤中氮素在水平和竖直方向上的运移变化，右图表示碱解氮空间运移的投影变化趋势，其中凸凹型，分别表示碱解氮含量在水平方向上的消长趋势，斜率则表示下降趋势的快
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慢速率。详细数据见附表1。
从图中分析可知：距滴头越近的地方，土壤中碱解氮的总体含量越高，反之则减小。当用T处理灌溉时（图5-2的投影变化趋势图），在水平方向上，距离滴头20cm处碱解氮含量比10cm处高，究其原因主要是与灌溉水矿化度和土壤的湿润体有关，因为高矿化度灌溉水阻滞了果树根系对碱解氮的吸收利用，在一定程度上影响了土壤胶体与NH4+离子的交换和吸附过程，促使更多的碱解氮随着土壤水分向低水势的湿润体边缘积聚。由图5-5、5-6的正投影变化趋势图可看出，曲线的斜率在逐渐变小且趋于平缓，而碱解氮的变化量相对稳定，说明微咸水矿化度越大，对土壤的固氮效果越明显，土壤含氮量越高，但枣树根系对氮素的利用率不高。同时，铵态氮溶质大量聚集在滴头附近的土壤中，高浓度铵态氮易受到铵化作用而挥发损失，对枣树根系也会产生毒害作用，抑制枣树的生长发育，在生产实践中应引起注意[27]。
图5-1全淡水滴灌下的碱解氮空间运移及其投影变化趋势图
图5-2全咸水滴灌下的碱解氮空间运移其投影变化趋势图
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图5-3咸淡比1:1滴灌下的碱解氮空间运移其投影变化趋势图
图5-4咸淡比2:1滴灌下的碱解氮空间运移其投影变化趋势图
图5-5咸淡比3:1滴灌下的碱解氮空间运移其投影变化趋势图
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