基于RZWQM2模型的关中灌区冬小麦/夏玉米灌溉施肥优化及深层土壤水氮运移特征分析
发布时间：2022-07-12 13:35
水和氮是影响作物生长发育的重要元素。然而关中地区不合理的灌水及施氮普遍存在,导致了较低的水氮利用效率,造成了大量的水氮淋失,引起了地下水NO3--N污染。因此,采用合理的灌溉、施肥管理措施增加该地区的水氮利用效率以及作物产量,减少地下水NO3--N污染对保证粮食安全和农业的可持续发展具有重要意义。本研究针对我国关中平原灌区水氮利用效率较低、地下水NO3--N污染较严重的问题,以泾惠渠灌区夏玉米、冬小麦为研究对象,采用田间不同水氮处理试验和作物模型模拟相结合的方法开展了研究。利用田间试验数据评估了根区水质模型（RZWQM2）在关中地区的适应性;基于RZWQM2模型结合当地长时间序列的气象数据资料得出了灌区不同降水年型下较适宜的灌水时期及施氮量;讨论了作物产量、水氮利用效率对不同灌水定额、施肥及气象因素的响应规律;研究了不同灌溉及施肥措施对深层（根系层以下）土壤水、氮动态运移特征及地下水界面水、氮交换量特征的影响;分析了影响土壤深层剖面水氮运移特征的土质因素,...
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 作物水氮优化管理研究进展
1.2.2 土壤深层水氮运移规律研究进展
1.2.3 RZWQM2模型研究进展
1.3 需要进一步研究的问题
1.4 研究目标和内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 试验地概况
2.2 试验材料与试验设计
2.3 测定项目与方法
2.3.1 土壤观测指标
2.3.2 作物生理指标
2.3.3 作物水氮利用效率
2.3.4 气象数据
2.4 数据分析
第三章 RZWQM2模型适应性评估
3.1 模型评估与方法
3.1.1 模型参数率定与验证过程
3.1.2 模型模拟效果评价指标
3.2 适应性结果与分析
3.2.1 土壤水分
3.2.2 土壤硝态氮
3.2.3 作物生长指标
3.2.4 水氮利用效率及深层损失量
3.3 小结
第四章 关中灌区作物不同降水年型灌水时期及施肥量模拟研究
4.1 模型应用设置
4.2 不同降水年型下的灌溉管理策略
4.3 不同降水年型下水氮交互效应分析
4.4 小结
第五章 灌水定额、施肥及气象因素对作物产量和水氮利用效率的影响
5.1 模型应用设置
5.1.1 模型输入参数设置
5.1.2 模拟情景设置
5.2 灌溉施肥对作物产量、WUE、NUE和水氮淋失的影响
5.2.1 作物产量、WUE及 NUE
5.2.2 水分深层渗漏损失及氮素淋失量
5.3 作物产量、水氮利用效率的气象因素分析
5.3.1 不同降水年型气象因素
5.3.2 作物产量及水氮利用效率变化特征
5.3.3 各指标与气象因素相关分析
5.4 小结
第六章 不同灌溉及施肥措施对深层土壤水、氮长期动态特征的影响
6.1 模型模拟情景设置
6.2 灌溉农田深层土壤水分长期动态响应
6.2.1 水分深层渗漏长期累积量
6.2.2 水分深层渗漏通量变化
6.2.3 深层土壤水分渗漏通量速率同土层深度关系
6.2.4 深层土壤含水量动态变化
6.3 深层土壤硝态氮长期动态响应
6.3.1 硝态氮淋失长期积累量
6.3.2 硝态氮淋失通量变化
6.3.3 深层土壤硝态氮浓度含量变化
6.3.4 硝态氮淋失通量随土层深度相关关系
6.4 小结
第七章 不同类型土壤剖面深层水氮运移特征分析
7.1 模型模拟情景设置
7.2 灌溉农田2m土层水氮淋失特征
7.3 不同类型土壤剖面深层土壤水分运移特征
7.4 不同土质剖面下深层土壤氮素运移特征
7.5 影响土壤水氮运移特征的土壤水力学因素分析
7.6 小结
第八章 结论和展望
8.1 结论
8.2 论文创新点
8.3 不足和展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3659220
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 作物水氮优化管理研究进展
1.2.2 土壤深层水氮运移规律研究进展
1.2.3 RZWQM2模型研究进展
1.3 需要进一步研究的问题
1.4 研究目标和内容
1.4.1 研究目标
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 试验地概况
2.2 试验材料与试验设计
2.3 测定项目与方法
2.3.1 土壤观测指标
2.3.2 作物生理指标
2.3.3 作物水氮利用效率
2.3.4 气象数据
2.4 数据分析
第三章 RZWQM2模型适应性评估
3.1 模型评估与方法
3.1.1 模型参数率定与验证过程
3.1.2 模型模拟效果评价指标
3.2 适应性结果与分析
3.2.1 土壤水分
3.2.2 土壤硝态氮
3.2.3 作物生长指标
3.2.4 水氮利用效率及深层损失量
3.3 小结
第四章 关中灌区作物不同降水年型灌水时期及施肥量模拟研究
4.1 模型应用设置
4.2 不同降水年型下的灌溉管理策略
4.3 不同降水年型下水氮交互效应分析
4.4 小结
第五章 灌水定额、施肥及气象因素对作物产量和水氮利用效率的影响
5.1 模型应用设置
5.1.1 模型输入参数设置
5.1.2 模拟情景设置
5.2 灌溉施肥对作物产量、WUE、NUE和水氮淋失的影响
5.2.1 作物产量、WUE及 NUE
5.2.2 水分深层渗漏损失及氮素淋失量
5.3 作物产量、水氮利用效率的气象因素分析
5.3.1 不同降水年型气象因素
5.3.2 作物产量及水氮利用效率变化特征
5.3.3 各指标与气象因素相关分析
5.4 小结
第六章 不同灌溉及施肥措施对深层土壤水、氮长期动态特征的影响
6.1 模型模拟情景设置
6.2 灌溉农田深层土壤水分长期动态响应
6.2.1 水分深层渗漏长期累积量
6.2.2 水分深层渗漏通量变化
6.2.3 深层土壤水分渗漏通量速率同土层深度关系
6.2.4 深层土壤含水量动态变化
6.3 深层土壤硝态氮长期动态响应
6.3.1 硝态氮淋失长期积累量
6.3.2 硝态氮淋失通量变化
6.3.3 深层土壤硝态氮浓度含量变化
6.3.4 硝态氮淋失通量随土层深度相关关系
6.4 小结
第七章 不同类型土壤剖面深层水氮运移特征分析
7.1 模型模拟情景设置
7.2 灌溉农田2m土层水氮淋失特征
7.3 不同类型土壤剖面深层土壤水分运移特征
7.4 不同土质剖面下深层土壤氮素运移特征
7.5 影响土壤水氮运移特征的土壤水力学因素分析
7.6 小结
第八章 结论和展望
8.1 结论
8.2 论文创新点
8.3 不足和展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3659220
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3659220.html
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