基于Hydrus-1D模擬耕作方式對夏玉米農(nóng)田水分的影響
發(fā)布時間:2021-10-18 14:43
【目的】探討不同耕作方式對農(nóng)田水分運移的影響,明確不同耕作方式對農(nóng)田水資源分布調(diào)控,為節(jié)水型耕作制度提供理論依據(jù)。【方法】基于長期定位試驗,設置連續(xù)深耕、輪耕(2 a免耕+1 a深耕)、連續(xù)免耕3個處理,分別在夏玉米苗期、拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期和成熟期測定土壤含水率、土面蒸發(fā)量及模型參數(shù),結合實測值利用Hydrus-1D模型模擬農(nóng)田水分平衡各分量及運移規(guī)律!窘Y果】輪耕和免耕處理可顯著提高玉米拔節(jié)到灌漿期的土壤貯水量;不同耕作處理產(chǎn)生的地表徑流差異較小,但輪耕處理和免耕處理深層滲漏量較深耕處理略微增加;輪耕和免耕處理較深耕處理蒸發(fā)量分別降低了12.84%和5.07%,蒸騰量較深耕處理分別增加了15.15%和19.44%,根系吸水量較深耕處理分別增加了14.18%和15.09%!窘Y論】輪耕處理和免耕處理可顯著改善農(nóng)田水分空間分布,有效延緩深層土壤水分的減少,提高夏玉米抽雄期至灌漿期土壤貯水量。輪耕和免耕處理較深耕處理可提高土壤入滲能力,增加作物根系吸水能力及蒸騰量與蒸發(fā)量比。
【文章來源】:灌溉排水學報. 2020,39(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
2019年夏玉米季日降雨量及日平均溫度
不同耕作方式夏玉米生育期內(nèi)土壤水分變化情況見圖2。由圖2可知,夏玉米土壤含水率變化受土壤耕作方式的影響較為明顯,免耕處理和輪耕處理40~100 cm土層土壤含水率高于深耕處理,隨著夏玉米生育期的推進輪耕處理和免耕處理在0~40 cm土層土壤含水率較深耕處理相比有所降低。不同耕作方式下夏玉米土壤含水率受降雨量和灌溉量的影響較大,在降雨量不足以產(chǎn)生地表徑流的情況下,輪耕處理和免耕處理較深耕處理促進降雨灌溉轉(zhuǎn)化為土壤水后向更深層次土壤層運移,從而增加深層土壤含水率。不同耕作方式下夏玉米不同生育時期的土壤貯水量見表4。由表4可以看出,播種期輪耕和免耕處理土壤貯水量比深耕處理分別增加了5.55%和7.56%;苗期不同耕作方式間夏玉米土壤貯水量差異不顯著。拔節(jié)期到灌漿期輪耕和免耕處理土壤貯水量都顯著高于深耕處理,與深耕處理相比在拔節(jié)期輪耕和免耕處理土壤貯水量分別顯著增加了4.52%和5.38%,抽雄期分別顯著增加了2.65%和4.55%,灌漿期分別顯著增加了11.13%和5.19%。成熟期免耕處理土壤貯水量顯著高于輪耕處理,但免耕處理土壤貯水量和深耕處理差異不顯著。
夏玉米根系日吸水量如圖3所示。整個生育期輪耕處理和免耕處理日吸水強度高于深耕處理。苗期到拔節(jié)期不同耕作模式下夏玉米日根系吸水量差異較小,拔節(jié)期到灌漿期深耕處理和免耕處理日吸水量較輪耕處理變化幅度較大,但輪耕處理日吸水強度高于免耕處理和深耕處理。灌漿期到成熟期輪耕處理較免耕處理和深耕處理日吸水量變化幅度緩慢,但根系吸水強度低于深耕處理。夏玉米根系日吸水量在不同生育時期變化趨勢不同。苗期到拔節(jié)期根系吸水量差異較;拔節(jié)期—抽雄期輪耕處理和免耕處理日吸水量逐漸增加,在抽雄期輪耕處理和免耕處理日吸水量分別高于深耕處理60.34%和34.98%。灌漿期輪耕處理和免耕處理根系吸水量較深耕處理分別高18.72%和34.23%。灌漿期到成熟期不同耕作模式下夏玉米日根系吸水量逐漸減少,在成熟期深耕處理根系吸水量較輪耕處理和免耕處理分別高15.97%和26.16%。3 討論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豫北砂質(zhì)壤土地區(qū)不同尺度農(nóng)田土壤含水率空間變異性研究[J]. 秦京濤,呂謀超,鄧忠,谷少委,高劍民. 灌溉排水學報. 2019(07)
[2]HYDRUS-1D模型模擬渭北旱塬深剖面土壤水分的適用性[J]. 李冰冰,王云強,李志. 應用生態(tài)學報. 2019(02)
[3]不同耕作措施對旱地作物生育期農(nóng)田耗水結構和水分利用效率的影響[J]. 彭正凱,李玲玲,謝軍紅,鄧超超,EUNICE Essel,王進斌,頡健輝,沈吉成,康彩睿. 水土保持學報. 2018(05)
[4]耕作對健康耕層結構的影響及發(fā)展趨勢[J]. 胡鈞銘,陳勝男,韋翔華,夏旭,韋本輝. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報. 2018(02)
[5]黃淮海平原灌溉農(nóng)業(yè)對地下水依賴程度與保障能力[J]. 田言亮,張光輝,王茜,嚴明疆,王威,王金哲. 地球?qū)W報. 2016(03)
[6]利用Hydrus-1D模擬分層土壤剖面的水流運動[J]. 董曉華,劉瀟鈞,彭濤,姚著喜,郭梁鋒,劉璇璇. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2016(04)
[7]保護性耕作對農(nóng)田土壤水蝕及土壤緊實度的影響[J]. 王麗學,姜熙,李勇,計紅燕. 灌溉排水學報. 2014(02)
[8]不同ET0頻率夏玉米需水特性分析[J]. 何軍,鄭倫鑫,姚向陽,劉增進. 節(jié)水灌溉. 2014(04)
[9]基于Hydrus-1D模型的大安灌區(qū)旱田灌溉入滲補給研究[J]. 卞建民,李育松,胡昱欣,李宏亮. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2014(02)
[10]少免耕土壤結構與導水能力的季節(jié)變化及其水保效果[J]. 陳強,Yuriy S Kravchenko,陳淵,李續(xù)峰,李浩,宋春雨,張興義. 土壤學報. 2014(01)
本文編號:3442981
【文章來源】:灌溉排水學報. 2020,39(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
2019年夏玉米季日降雨量及日平均溫度
不同耕作方式夏玉米生育期內(nèi)土壤水分變化情況見圖2。由圖2可知,夏玉米土壤含水率變化受土壤耕作方式的影響較為明顯,免耕處理和輪耕處理40~100 cm土層土壤含水率高于深耕處理,隨著夏玉米生育期的推進輪耕處理和免耕處理在0~40 cm土層土壤含水率較深耕處理相比有所降低。不同耕作方式下夏玉米土壤含水率受降雨量和灌溉量的影響較大,在降雨量不足以產(chǎn)生地表徑流的情況下,輪耕處理和免耕處理較深耕處理促進降雨灌溉轉(zhuǎn)化為土壤水后向更深層次土壤層運移,從而增加深層土壤含水率。不同耕作方式下夏玉米不同生育時期的土壤貯水量見表4。由表4可以看出,播種期輪耕和免耕處理土壤貯水量比深耕處理分別增加了5.55%和7.56%;苗期不同耕作方式間夏玉米土壤貯水量差異不顯著。拔節(jié)期到灌漿期輪耕和免耕處理土壤貯水量都顯著高于深耕處理,與深耕處理相比在拔節(jié)期輪耕和免耕處理土壤貯水量分別顯著增加了4.52%和5.38%,抽雄期分別顯著增加了2.65%和4.55%,灌漿期分別顯著增加了11.13%和5.19%。成熟期免耕處理土壤貯水量顯著高于輪耕處理,但免耕處理土壤貯水量和深耕處理差異不顯著。
夏玉米根系日吸水量如圖3所示。整個生育期輪耕處理和免耕處理日吸水強度高于深耕處理。苗期到拔節(jié)期不同耕作模式下夏玉米日根系吸水量差異較小,拔節(jié)期到灌漿期深耕處理和免耕處理日吸水量較輪耕處理變化幅度較大,但輪耕處理日吸水強度高于免耕處理和深耕處理。灌漿期到成熟期輪耕處理較免耕處理和深耕處理日吸水量變化幅度緩慢,但根系吸水強度低于深耕處理。夏玉米根系日吸水量在不同生育時期變化趨勢不同。苗期到拔節(jié)期根系吸水量差異較;拔節(jié)期—抽雄期輪耕處理和免耕處理日吸水量逐漸增加,在抽雄期輪耕處理和免耕處理日吸水量分別高于深耕處理60.34%和34.98%。灌漿期輪耕處理和免耕處理根系吸水量較深耕處理分別高18.72%和34.23%。灌漿期到成熟期不同耕作模式下夏玉米日根系吸水量逐漸減少,在成熟期深耕處理根系吸水量較輪耕處理和免耕處理分別高15.97%和26.16%。3 討論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豫北砂質(zhì)壤土地區(qū)不同尺度農(nóng)田土壤含水率空間變異性研究[J]. 秦京濤,呂謀超,鄧忠,谷少委,高劍民. 灌溉排水學報. 2019(07)
[2]HYDRUS-1D模型模擬渭北旱塬深剖面土壤水分的適用性[J]. 李冰冰,王云強,李志. 應用生態(tài)學報. 2019(02)
[3]不同耕作措施對旱地作物生育期農(nóng)田耗水結構和水分利用效率的影響[J]. 彭正凱,李玲玲,謝軍紅,鄧超超,EUNICE Essel,王進斌,頡健輝,沈吉成,康彩睿. 水土保持學報. 2018(05)
[4]耕作對健康耕層結構的影響及發(fā)展趨勢[J]. 胡鈞銘,陳勝男,韋翔華,夏旭,韋本輝. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報. 2018(02)
[5]黃淮海平原灌溉農(nóng)業(yè)對地下水依賴程度與保障能力[J]. 田言亮,張光輝,王茜,嚴明疆,王威,王金哲. 地球?qū)W報. 2016(03)
[6]利用Hydrus-1D模擬分層土壤剖面的水流運動[J]. 董曉華,劉瀟鈞,彭濤,姚著喜,郭梁鋒,劉璇璇. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2016(04)
[7]保護性耕作對農(nóng)田土壤水蝕及土壤緊實度的影響[J]. 王麗學,姜熙,李勇,計紅燕. 灌溉排水學報. 2014(02)
[8]不同ET0頻率夏玉米需水特性分析[J]. 何軍,鄭倫鑫,姚向陽,劉增進. 節(jié)水灌溉. 2014(04)
[9]基于Hydrus-1D模型的大安灌區(qū)旱田灌溉入滲補給研究[J]. 卞建民,李育松,胡昱欣,李宏亮. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2014(02)
[10]少免耕土壤結構與導水能力的季節(jié)變化及其水保效果[J]. 陳強,Yuriy S Kravchenko,陳淵,李續(xù)峰,李浩,宋春雨,張興義. 土壤學報. 2014(01)
本文編號:3442981
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