在查阅和分析国内外膜孔灌理论与技术相关文献资料的基础上,结合国家自然科学基金项目,采用室内外试验和理论研究相结合的技术路线,主要研究了施肥条件下膜孔灌水、氮运移转化分布特性、玉米耗水规律和覆膜土壤温度效应,主要研究成果为：(1)研究了膜孔灌单点源、单向交汇入渗和多向交汇入渗特性,建立了包含垂直一维入渗量和侧渗量的膜孔单点源入渗量模型和基于减渗量和交汇界面面积的膜孔单向交汇和多向交汇的入渗量数学模型；研究了膜孔灌田面水流推进和消退规律,基于水量平衡原理,提出了由膜孔灌田面水流推进和消退资料推求基于Kostiakov入渗模型的膜孔灌单点源入渗参数的方法。(2)通过室内试验,研究了膜孔灌尿素在土壤中的运移和转化规律,揭示了施肥方式、施肥量和灌水量对尿素转化特性的影响。膜孔灌施尿素过程中,土壤尿素前锋在垂直方向的运移速率较水平方向的大,均随运移距离的增加而减小,尿素在土壤剖面中的运移与水分运动保持一致；对于膜孔灌施尿素自由入渗,转化生成的土壤铵态氮主要分布在膜孔中心附近,土壤铵态氮含量随着转化时间的延长先增大后减小,转化生成的土壤硝态氮在膜孔中心最大,土壤硝态氮含量随着距膜孔中心的增大而减小,随着转化时间的延长逐渐增多；不同施肥方式对转化生成的铵态氮含量和分布影响较大,铵态氮在土壤中的分布规律与灌水后尿素在土壤中的分布规律相同；不同施肥方式对转化生成的硝态氮含量和分布影响较小,转化初期,硝化作用弱,转化7天后硝化作用增强,土壤硝态氮在通气状况较好的膜孔附近含量较高,且湿润体内水平方向的硝态氮含量分布范围较垂直方向的大；增大施肥量和灌水量,增大了土壤铵态氮和硝态氮的含量和分布范围,但增大灌水量不会使土壤铵态氮含量明显增加,这与转化过程中氨的挥发有关。(3)研究了玉米膜孔灌农田尿素转化特性,揭示了膜孔灌农田尿素转化规律和施肥量、灌水量与株距对尿素转化特性的影响。施肥后第15天,尿素基本完全转化,在尿素转化过程中,土壤铵态氮含量随转化时间先增大后减小,土壤硝态氮含量随转化时间逐渐增大,建立了土壤硝态氮含量与转化时间之间的幂函数关系；与畦灌相比,膜孔灌明显加快了尿素的转化速度,使土壤中的硝态氮分布范围增大；增大施肥量和灌水量,促进了尿素的转化,增大了土壤中的硝态氮含量和分布范围,建立了转化生成的土壤硝态氮含量与施肥量和灌水量之间的幂函数关系；株距对尿素转化影响因灌水量和施肥量大小而不同,总的来说,株距40厘米处理促进了尿素转化,使土壤中的硝态氮含量和分布范围增大。(4)研究揭示了膜孔灌农田玉米吸氮条件下土壤硝态氮动态变化和分布特性。在玉米三叶期,膜孔灌土壤硝态氮累积峰明显较畦灌的宽,三叶期后,膜孔灌土壤硝态氮累积峰较畦灌的低；施肥量越大,土壤深度方向的硝态氮累积峰越宽越高,硝态氮含量越大,增大施肥量,推迟了玉米硝态氮吸收最大的时期,但增大了拔节期硝态氮的淋失量和收获时的残留量；灌水量越大,深度方向的硝态氮累积峰位置越低,在拔节期和抽穗期造成硝态氮淋失量越大；株距40厘米处理促进了土壤硝态氮下移,增大了下层土壤的硝态氮含量,增大了土壤硝态氮淋失的可能；建立了土壤硝态氮含量总量与玉米生育期天数之间的一元二次函数关系以及土壤硝态氮残留量与施肥量之间的幂函数关系。(5)研究了膜孔灌玉米的耗水规律、水分生产效率等,揭示了施肥量和灌水量对膜孔灌玉米耗水量、生物指标和产量构成因素的影响。抽穗期是玉米需水的关键时期,对于同一生育期,畦灌玉米的各阶段耗水量较膜孔灌的大；膜孔灌的施肥量和灌水量越大,玉米各生育阶段和整个生育期的耗水量越大,建立了膜孔灌不同施肥量和灌水量玉米各生育阶段的累积耗水量与生育期天数之间的一元二次函数关系以及玉米生育期总耗水量与施肥量和灌水量之间的幂函数关系；畦灌玉米的水分生产效率较膜孔灌的小,施肥量和灌水量越大,膜孔灌玉米累积耗水量和产量越大,但水分生产效率减小；膜孔灌的灌水量和施肥量越大,玉米各项生物指标和产量指标越大,建立了不同施肥量和灌水量的各项生物指标和产量指标与玉米生育期总耗水量之间的幂函数关系。(6)研究了膜孔灌土壤温度效应,揭示了膜孔灌土壤温度日动态变化和季节性动态变化特性。膜孔灌土壤温度日动态变化较畦灌的平稳,且随着土层深度的增加,膜孔灌的增温作用减小；提出了膜孔灌与畦灌农田土壤温度之间的线性函数关系；建立了膜孔灌下层土壤温度与表层5cm土壤温度之间的一元二次函数模型以及土壤日温度随时间变化的一元三次函数模型；膜孔灌土壤温度的季节性动态变化在玉米生育前期波动较大,在后期相对比较平缓,随着土层加深,膜孔灌季节增温作用减小；膜孔株间处的土壤温度升温及降温过程较膜孔行间处慢,受外界温度的影响和土壤剖面温差较膜孔行间处的小。以上研究成果为进一步开展膜孔灌农田高效灌溉施肥和减少硝态氮对环境影响以及水热耦合特性研究奠定了科学基础。