施肥条件下浑水膜孔灌土壤氮素运移转化及水肥耦合特性研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51779205
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0902.农业水利与农村水利
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

This project intends to combine the irrigation districts of the Yellow River basin in our country with the characteristics of muddy water sediment film hole irrigation and fertilization. The technical routes of this study is based on experimental and combines numerical simulation with the theoretical research. The muddy water film hole irrigation infiltration and irrigation test under the condition of fertilization indoor and outdoor are carried out. This research studys muddy water film hole free irrigation of single film hole from a point source and Hole point source multi film interference infiltration of soil nitrogen transport and transformation characteristics and coupling law of fertilizer and fertilization methods, the amount of fertilizer application, the type of fertilizer and the characteristics of muddy cement sand. The relationship between the infiltration volume of muddy water film hole irrigation and nitrogen distribution of wetting soil under the condition of fertilization are revealed. The soil nitrogen transportation and transformation model under muddy water film hole irrigation and fertilization are established. The muddy water film hole irrigation water-saving and fertilizer-conserving mechanism under the condition of fertilization are discussed. The nitrogen distribution characteristics of along the long direction in border (furrow) and the profile under muddy water film hole irrigation and fertilization are studied. The water and fertilizer to forecast irrigation quality and find out the best optimization combination of technology elements under muddy water film hole irrigation and fertilization are comprehensively studied. The relationship between synergistic effects of water and fertilizer for crops growth and yield and improve the efficiency of nitrogen utilization under muddy water film hole irrigation and fertilization are studied. The research has important scientific value and practical significance in production for further study of muddy water film hole irrigation under the condition of fertilization.
本项目拟结合我国黄河流域灌区以多泥沙浑水膜孔灌溉和农田施肥的特点,采用试验、数值模拟和理论研究相结合、以试验为主的技术路线,在室内外开展施肥条件下的浑水膜孔灌入渗和灌水试验,研究浑水膜孔灌施肥单膜孔点源自由入渗和多膜孔点源交汇入渗土壤氮素运移转化特性和水肥耦合规律及其施肥方式、施肥量和施肥种类及浑水泥沙的影响特征,揭示施肥条件下浑水膜孔点源入渗量与湿润体土壤氮素分布之间的关系,建立浑水膜孔施肥入渗土壤氮素运移转化模型;探讨浑水膜孔灌施肥农田的节水保肥机理,研究施肥条件下浑水膜孔灌水肥耦合规律及其影响因素,以及研究施肥条件下浑水膜孔灌灌水技术要素的优化组合。以上研究为进一步研究施肥浑水膜孔灌技术奠定科学基础,具有十分重要的科学价值和生产实际意义。

结项摘要

项目针对我国黄河流域灌区以多泥沙河流浑水膜孔灌和农田施肥的特点,采用试验、理论研究和数值模拟相结合的技术路线,在室内外开展了施肥条件下浑水膜孔灌入渗和灌水试验,研究了施肥条件下浑水膜孔灌土壤水氮运移转化和耦合特性及其影响因素,揭示了施肥量、肥液浓度、浑水含沙率、泥沙颗粒级配等因素对施肥条件下浑水膜孔灌单膜孔自由入渗和多膜孔点源交汇入渗土壤水氮运移特性及其耦合规律的影响特征,建立了浑水膜孔灌自由入渗和交汇入渗水氮运移特征与各影响因素之间的关系;研究了不同肥液浓度和浑水泥沙特性的膜孔灌自由入渗和交汇入渗湿润锋运移和水氮分布特性与入渗时间之间的关系,建立了包含各影响因素的湿润锋运移模型,提出了自由面和交汇面及湿润锋内的土壤水氮运移转化和分布模型;揭示了浑水膜孔灌入渗的湿润体土壤水分和氮素分布规律;通过试验和数值模拟,研究了夹砂层对层状土膜孔灌肥液自由入渗土壤水氮运移转化及耦合特性的影响规律;研究了混施γ-聚谷氨酸浑水膜孔灌自由入渗表层致密层的形成特性,建立了施加γ-聚谷氨酸膜孔灌入渗量和土壤含水率分布的关系模型;利用HYDRUS-1D建立了穴播膜孔灌冬小麦土壤水氮运移转化的模拟模型,揭示了膜孔灌条件下冬小麦土壤水氮运移转化和水肥利用特性;研究了浑水膜孔灌土壤湿润锋运移距离、累积入渗量、土壤水氮含量及分布的时空变化规律,建立了浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型;建立了膜孔灌自由入渗多因素影响的累积入渗量数学模型,揭示了浑水膜孔点源肥液入渗量与湿润体土壤水氮分布之间的关系,阐明了浑水膜孔灌的节水保肥机制,研究了浑水膜孔灌技术要素及其最佳组合。研究成果为进一步研究浑水膜孔灌施肥灌溉技术奠定了科学基础,具有十分重要的科学价值和生产实际意义。项目研究成果已公开发表学术论文22篇,其中SCI收录论文7篇、EI收录论文3篇;结合该项目研究,培养博士后2名、博士研究生4名和硕士研究生8名。

项目成果

期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
Simulation of Nitrogen Dynamics under Film-Hole Irrigated Maize in Northwest China
西北地区膜孔灌玉米氮素动态模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Fresenius Environmental Bulletin
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chen Lin;Fei Liangjun;Fu Yuliang;Jia Lihua
  • 通讯作者:
    Jia Lihua
容重对土壤水氮垂直运移特性的影响
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1674-8530.18.0005
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    排灌机械工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘乐;费良军;曾健;陈琳;傅渝亮;钟韵
  • 通讯作者:
    钟韵
Wetting Body Characteristics and Infiltration Model of Film Hole Irrigation
膜孔灌润湿体特征及渗透模型
  • DOI:
    10.3390/w12051226
  • 发表时间:
    2020-04
  • 期刊:
    water
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Jie Feilong;Fei Liangjun;Zhong Yun;Liu Lihua;Kang Shouxuan
  • 通讯作者:
    Kang Shouxuan
含沙率对层状土浑水膜孔灌单点源自由入渗特性的影响
  • DOI:
    10.13870/j.cnki.stbcxb.2020.02.007
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    水土保持学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    白瑞;费良军;陈琳;钟韵
  • 通讯作者:
    钟韵
土壤容重对浑水一维垂直入渗特性及致密层形成特性的影响
  • DOI:
    10.13448/j.cnki.jalre.2022.040
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    干旱区资源与环境
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钟韵;费良军;康守旋;何军;朱士江
  • 通讯作者:
    朱士江

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其他文献

Approximate Explicit Solution to the Green-Ampt Infiltration Model for Estimating Wetting Front Depth
用于估计润湿锋深度的 Green-Ampt 渗透模型的近似显式解
  • DOI:
    10.3390/w9080609
  • 发表时间:
    2017-08
  • 期刊:
    Water
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    聂卫波;李一博;费良军;马孝义
  • 通讯作者:
    马孝义
不同膜孔直径的浑水膜孔灌自由入渗特性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    农业机械学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    费良军;王锦辉;金世杰
  • 通讯作者:
    金世杰
含砂层层位及厚度变化条件下层状土上升毛管水运动特性研究
  • DOI:
    10.13522/j.cnki.ggps.20190048
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    灌溉排水学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汪顺生;翟士旭;傅渝亮;费良军
  • 通讯作者:
    费良军
浑水膜孔灌入渗影响因素
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    排灌机械工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钟韵;费良军;傅渝亮;金世杰;王锦辉
  • 通讯作者:
    王锦辉
多因素影响下土壤上升毛管水运动特性 HYDRUS 模拟及验证
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    农业工 程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钟 韵;费良军;傅渝亮;陈 琳;刘 乐
  • 通讯作者:
    刘 乐

其他文献

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费良军的其他基金

浑水膜孔灌节水减渗机理及其影响因素研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
浑水膜孔灌理论与技术要素试验及数值模拟研究
  • 批准号:
    51479161
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    84.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
果树涌泉根灌施肥土壤氮素运移特性与技术要素研究
  • 批准号:
    51279157
  • 批准年份:
    2012
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  • 项目类别:
    面上项目
波涌灌施肥农田地下水环境效应与灌溉质量评价方法研究
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    面上项目
膜孔灌施肥农田氮素运移特性与灌溉质量评价方法研究
  • 批准号:
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施肥条件下波涌灌溉农田氮素运移特性及有效利用研究
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  • 批准年份:
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    面上项目

相似国自然基金

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相似海外基金

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  • 财政年份:
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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