7月5日下午,中国农业大学资源与环境学院土壤与水科学系系主任、中国土壤学会教育工作委员会主任、博士生导师胡克林教授应邀来我校在龙子湖第四报告厅作了“土壤-作物系统水肥管理模型构建与应用”的学术报告,在龙子湖第四报告厅做了一场关于“土壤-作物系统水肥管理模型构建与应用”的学术报告。报告会由水利学院党委书记郭玉宾主持,水利学院广大师生聆听了报告。
胡克林教授以我国农业生产面临的水资源短缺、水氮利用效率低、耕作栽培措施不合理和农业面源污染严重等问题为切入点,通过国内外农田系统水氮过程模型模拟优缺点的大量分析,结合中国的气候环境条件和水肥管理模式,介绍了其团队开发的农田水热碳氮过程模型WHCNS构建过程及主要功能,接着又从不同种植制度对水氮运移及作物生长的影响、暗管排水条件下的氮素损失及作物生长过程模拟、设施菜地氮素迁移及蔬菜生长过程模拟和区域尺度水肥优化管理4个方面详细介绍了WHCNS模型在实际中的应用。
首先,胡克林教授综述了我国面临的粮食产量和资源投入、地下水利用情况、氮肥投入情况和水资源污染状况等现状,简介了农田系统水氮过程模型的发展历程,阐述了国内外部分水盐模拟模型的优缺点,指出目前的各种模型研究中存在着侧重点不同、功能不同,国外模型大多立足于特定气候条件、CN转化参数采用经验估值的缺点,与我国的实际不符。亟需改进,由此,胡克林教授团队研发了WHCNS模型。
其次,胡克林教授重点介绍了WHCNS模型的主要功能及其与PEST优化参数软件耦合。WHCNS模型主要包括土壤水运动模块、作物生长发育模块、土壤氮素运移转化模块、有机质周转模块和土壤热传导模块,具有连续多年模拟多种作物轮作的能力,可模拟农田温室气体(CO2和N2O)排放,完善了无机氮和有机质的转化过程。通过WHCNS模型与PEST优化参数软件耦合,可实现土壤-作物-大气系统模型参数的自动优化,可对土壤水力学参数、氮转化参数和作物遗传参数同时进行优化,优化效果良好。
最后,胡克林教授详细介绍了WHCNS模型在实际中的应用。(1)通过WHCNS模型模拟和田间试验相结合,明确了不同种植体系下水分渗漏、氮淋失、氨挥发和作物产量变化特点,得到了“两年三熟制下优化水肥管理”这一优化管理种植模式,是农业可持续发展的途径之一;(2)基于DRAINMOD和WHCNS耦合模型,可很好的模拟暗管排水条件下的土壤含水量、作物干物质量、作物产量、作物吸氮量、暗管排水和氮素流失,为降低水涝灾害和控制盐碱害提供理论依据;(3)基于WHCNS_veg模型,对设施菜地水氮动态进行了模拟,结果表明WHCNS_veg模型对温室番茄地土壤含水量、硝酸盐含量、作物产量和作物吸氮量模拟效果良好;(4)利用WHCNS模型,对山东、河北和北京等地水肥动态进行了模拟,模拟效果较好。在互动环节,胡克林教授对大家关心的“WHCNS模型的安装和使用”、“WHCNS模型的使用范围和模拟效果”及“WHCNS模型在氮素利用和转化中的应用”等问题与大家进行了交流,深化了广大师生对WHCNS模型的认识和理解。
在整个学术报告活动中,胡克林教授详细介绍了WHCNS模型及其在实际中的应用。本次学术报告会,使我院师生对WHCNS模型有了深入的了解,不仅对国内外土壤-作物系统水肥管理模型研究热点和发展态势有了总体的把握,而且为研究土壤-作物系统水肥管理提供了新的思路。
胡克林教授在作报告
广大师生认真聆听胡克林教授的报告
青年教师和学生与胡克林教授进行学术交流
胡克林教授简介
胡克林,博士,教授。现为中国农业大学资源与环境学院土壤与水科学系系主任,中国土壤学会教育工作委员会主任,中国土壤学会土壤物理专业和盐碱土专业委员会委员,北京市土壤学会理事,农业部种植业污染防控与清洁生产分技术委员会委员,《中国农业科学》、《农业环境科学学报》和《植物营养与肥料学报》编委。主要从事土壤-作物系统水氮管理模型及应用,土壤质量时空演变规律的研究。分别先后于2006年和2011年在澳大利亚墨尔本大学和美国科罗拉多州大学进行了为期半年的高级学术访问。先后主持和参加了国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划、973、863等各类课题20余项。发表学术论文140余篇,其中SCI收录论文50余篇,EI收录20余篇,软件著作权登记8项,参编专著4部。2005年获北京市土壤学会青年科学家优秀论文奖;2007年获第一届中国百篇最具影响优秀国内学术论文;2007年入选教育部新世纪优秀人才支持计划;2008年获首届中国土壤学会优秀青年学者奖;2011年获北京市优秀人才培养资助计划;2017年获高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖二等奖(排名第3)。