土壤-根系统养分迁移和吸收的数值模拟 Ⅰ.植物根系吸收养分的稳态模型

根据养分在土壤-根系统中运移和吸收机制,同时考虑植物的根系生长、根系水分吸收以及土壤养分浓度的变化等特点,通过时段的控制,实现根际环境中稳态的养分剖面,在此基础上建立了根系吸收养分的稳态模型。根据实测的土壤、植物养分运移和吸收参数,用逐步迭代的方法计算植物根系的吸收养分总量,该模型具有计算简单,模拟条件灵活变化的特点。

发挥土壤养分资源潜力——土壤一作物系统中养分元素的有效运转

本文就发掘土壤养分资源潜力问题,分析了我国土壤养分元素资源状况,论述了土壤——作物系统中促进养分元素的有效运转研究中的问题和途径.强调了用热力学和动力学理论和方法加强对养分元素的有效转化、运转、吸收和利用效率的系统研究.并从土壤和作物两个方面协调养分供应与吸收利用关系的重要性.

土-根系统养分运移对流-弥散方程数值解的MATLAB实现

对土—根系统养分运移对流-弥散方程用MATLAB语言编写土壤氮磷钾养分运移基本方程求数值解程序,结果表明,与专业软件Uptake相比,供试植物的氮磷钾总吸收量的相对误差分别只有+2.94%、-1.35%和+2.83%。程序能绘制生动美观的二维图形;数值解采用有限元法,较好地克服了Uptake软件有限差分法收敛较慢、积分区间内各节点解值相对精度不均匀的缺陷;程序简短高效,易于使用和维护。该程序只要稍加修改,就可用于求解目前各种CDE改进方程和土壤水分运动方程,从而使该领域复杂数学问题的求解变成简单易行。

养分专家系统推荐施肥对冬小麦产量、养分转运及肥料利用的影响

为探究冬小麦科学施肥技术,明确养分专家系统推荐施肥对冬小麦产量、养分积累转运与利用的影响,于2018-2019年分别在河南省鹤壁市和新乡市以冬小麦(鹤壁、新乡试验品种分别为‘郑麦7698’和‘郑麦366’)为试验材料,设置7个处理[农民习惯施肥(FP)、当地推荐施肥(ST)、养分专家系统推荐施肥(NE)、在NE基础上配施缓控释氮肥(RNE)、在NE基础上不施氮肥(NE-N)、在NE基础上不施磷肥(NE-P)、在NE基础上不施钾肥(NE-K)],探究不同施肥处理对冬小麦氮、磷、钾养分转运分配规律和肥料利用效率的影响。结果表明,冬小麦氮、磷、钾施肥量NE较FP处理分别降低16.2%、43.3%、-13.2%(鹤壁)和19.5%、48.0%、-57.9%(新乡);冬小麦产量NE与FP处理无显著性差异,RNE与FP处理存在显著性差异;NE、RNE较FP处理分别增产4.7%~6.6%、5.5%~9.6%(P<0.05)。进一步研究表明,NE、RNE处理可显著增加地上部植株养分含量和积累量(P<0.05),其花后干物质积累量较FP处理增加9.2%~14.0%、11.9%~18.6%;花前氮、磷素转运量和钾素转运对籽粒钾素积累贡献率均有提高,基于养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥平均利用效率分别为42.1%、19.2%、46.6%,平均农学效率分别为11.5 kg·kg^−1、13.2 kg·kg^−1、13.3 kg·kg^−1。综上可知,小麦养分专家系统指导优化了氮、磷、钾肥的施用量和施用方法,促进了小麦对氮、磷、钾养分的吸收利用,提高了肥料利用率,具有良好的增产效果,可以在河南地区推广应用。

污灌对土壤-植物体系中养分迁移的影响

本文就污灌对土壤-植物体系中有机质及N、P、K等的含量变化的影响进行了研究。结果表明:污灌可使土壤K素的含量增加幅度最大为27.0%,但由于氨的挥发、硝化及反硝化作用易造成氮素损失。土壤-植物体系对有机污染物有较强的净化能力。0～60!的土层对有机质、N、P有一定的富集作用,有利于植物吸收利用。而植物对K素的吸收利用率较低。植物对养分的吸收积累顺序为叶>根>茎,P>N>K素。从不同植物的吸收情况来看,榆树对养分的吸收则明显优于苹果树和山桃。相关分析表明:表层土壤中有机质与N、P、K含量密切相关。

包膜型控释肥料养分释放、运移的传质分析

根据菲克定律、改性传质双膜论、液膜寿命分布函数,建立了包膜型控释肥料养分释放的偏微分方程组。用拉普拉斯变换法求解该方程组,并将拉普拉斯变换与液膜寿命分布函数结合,得到了养分释放速率的表达式,为进一步研究提供了理论基础。