【摘要】：農(nóng)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),但我國(guó)同時(shí)面臨著水資源緊張,耕地面積資源不足等問(wèn)題,因此節(jié)水灌溉以及鹽堿地利用是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要課題。近年來(lái),隨著化肥施用量的不斷增加,面源污染現(xiàn)象頻頻發(fā)生,合理的水、鹽、肥管理方案已成為解決農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。本文以經(jīng)濟(jì)作物棉花為研究對(duì)象,室內(nèi)土柱試驗(yàn)采用二因素三水平完全設(shè)計(jì),土壤含鹽量設(shè)置非鹽化土、輕度鹽化土和中度鹽化土三個(gè)水平,分別記為F、Q、Z;純氮施用量設(shè)置0Kg·hm-2、150Kg·hm-2、300 Kg·hm-2三個(gè)水平,分別記為N0、N1、N2,共計(jì)9個(gè)處理。盆栽試驗(yàn)采用“3414”方案設(shè)計(jì),設(shè)置氮(N)、鹽(S)和水(W)三個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)4個(gè)水平,共計(jì)14個(gè)處理。其中灌溉定額分別為105、140、175和210 m3/畝,代號(hào)分別為W0、W1、W2、W3;氮肥用量分別為施純氮0、150、300和450kg·hm-2,代號(hào)分別為N0、N1、N2、N3;試驗(yàn)土壤分別為非鹽化土、輕度鹽化土、中度鹽化土和重度鹽化土,代號(hào)分別為S0、S1、S2、S3。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)與盆栽試驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究不同水鹽氮處理下膜下滴灌土壤水、鹽、氮以及離子的運(yùn)移規(guī)律,探求棉花生理生態(tài)指標(biāo)對(duì)水鹽氮的響應(yīng),并通過(guò)水鹽氮的三元二次回歸模型、Jensen模型以及AquaCrop作物生長(zhǎng)模型對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模擬,并通過(guò)模型預(yù)測(cè)得到在不同鹽分脅迫土壤中種植棉花的最優(yōu)灌溉施肥方案。主要研究結(jié)果如下:(1)積水入滲條件下,鹽氮耦合在水分入滲、水分再分布、土壤含水量、鹽分運(yùn)移、以及氮素運(yùn)移等方面均呈現(xiàn)一定的協(xié)同效應(yīng)。高鹽高氮處理(ZN2)和低鹽中氮處理(FN1)銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的比例最高,達(dá)到了 63.21%和47.41%,中鹽高氮處理(QN2)的轉(zhuǎn)化比例最低,為11.04%。(2)試驗(yàn)變量對(duì)土壤含水量平均值以及土壤含鹽量均值的影響由大到小排序?yàn)橥寥篮}量灌水量施氮量。土壤含鹽量與各離子均呈現(xiàn)極顯著關(guān)系,,且呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,各離子對(duì)土壤含鹽量的影響由大到小依次為氯離子鎂離子鈉離子鈣離子鉀離子。土壤硝態(tài)氮與土壤含鹽量呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,殖土壤含鹽量的增加基本呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì),隨灌水量的增加而減少,隨施氮量的增加呈現(xiàn)先減后增再減少的趨勢(shì)。(3)膜下滴灌條件下,水鹽氮在苗期和蕾期對(duì)棉花生態(tài)指標(biāo)的影響較大,且土壤含鹽量是制約棉花產(chǎn)量的主要因素。棉花的葉面積指數(shù)能夠較準(zhǔn)確的表征棉花的產(chǎn)量及生長(zhǎng)狀態(tài),而葉片溫度和氣孔導(dǎo)度則對(duì)棉花生長(zhǎng)指標(biāo)有較為明顯的影響。試驗(yàn)方案中產(chǎn)量最大的處理是12#N1S1W2,最小的處理是8#N2S2W0,12#比8#籽棉產(chǎn)量提升了 172.00%。(4)水鹽氮三元二次回歸模型的公式為Y=264.723-72.444N-111.158S+145.533W-53.276N2+42.732S2+34.802W2+129.537NS-93.775NW-43.447SW。水鹽氮對(duì)棉花產(chǎn)量的影響由大到小進(jìn)行排序?yàn)楣嗨客寥篮}量氮鹽耦合作用施氮量水氮耦合作用水鹽耦合作用。水鹽肥耦合最優(yōu)區(qū)間為灌水量(173,184)(m3/畝)、施氮量202(kg·hm-2)、裝土含鹽量(2.46,3.37)(g·kg-1)。(5)三種模型模擬效果依次排列為水鹽氮三元二次回歸模型AquaCrop模型Jensen模型。運(yùn)用AquaCrop模型對(duì)64個(gè)試驗(yàn)處理進(jìn)行預(yù)測(cè),模擬得到預(yù)測(cè)產(chǎn)量最大的處理為N1S1W3,產(chǎn)量為7.068t·hm-2。非鹽化土的最佳灌溉施肥方案為N2S0W3,輕度鹽化土的最佳灌溉施肥方案為N1S1W3,中度鹽化土的最佳灌溉施肥方案為N0S2W3和N1S2W3,重度鹽化土的最佳灌溉施肥方案為N2S3W3。研究結(jié)果可初步揭示水鹽肥的耦合效應(yīng),為鹽堿地膜下滴灌棉田灌溉施肥系統(tǒng)的優(yōu)化提供一定的參考依據(jù),對(duì)減少灌溉中產(chǎn)生的面源污染、提高水肥利用效率起到一定的指導(dǎo)作用。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

3 N1S2W2 中度鹽化土 150 1754 N2S0W2 非鹽化土 300 1755 N2S1W2 輕度鹽化土 300 1756 N2S2W2 中度鹽化土 300 1757 N2S3W2 重度鹽化土 300 1758 N2S2W0 中度鹽化土 300 1059 N2S2W1 中度鹽化土 300 14010 N2S2W3 中度鹽化土 300 21011 N3S2W2 中度鹽化土 450 17512 N1S1W2 輕度鹽化土 150 17513 N1S2W1 中度鹽化土 150 14014 N2S1W1 輕度鹽化土 300 140本試驗(yàn)設(shè)置在西安理工大學(xué)露天場(chǎng)，上方設(shè)有雨棚，從而保證灌溉是唯一水源。試驗(yàn)水頭為 1.5 米，化肥在水箱中溶解后隨水滴灌。土箱下方用大理石和磚塊墊高 15cm，，大理石中間鉆直徑 20cm 的圓形孔，用以土箱的排水和換氣。具體布置詳見(jiàn)圖 2-2。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S275.6

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 游磊;;新疆膜下滴灌節(jié)水技術(shù)存在的問(wèn)題及對(duì)策[J];吉林農(nóng)業(yè);2018年06期

2 李萬(wàn)華;;談?wù)勀は碌喂鄼C(jī)械化技術(shù)要點(diǎn)[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè);2018年03期

3 韓雪蓮;;降解地膜在玉米膜下滴灌栽培中的實(shí)際應(yīng)用[J];鄉(xiāng)村科技;2016年18期

4 袁江杰;李光永;袁子程;;膜下滴灌和地下滴灌條件下玉米耗水、生長(zhǎng)和產(chǎn)量對(duì)比[J];灌溉排水學(xué)報(bào);2015年12期

5 郭曉紅;孫立明;姜玉偉;潘世駒;周健;陳立強(qiáng);全利;張先創(chuàng);鄭桂萍;呂艷東;;膜下滴灌旱種下寒地水稻品質(zhì)與產(chǎn)量關(guān)系的研究[J];節(jié)水灌溉;2016年01期

6 李雅蓮;;半干旱地區(qū)玉米膜下滴灌水肥一體化技術(shù)[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2014年11期

7 申孝軍;孫景生;李明思;張寄陽(yáng);王景雷;李東偉;;基于氣象信息的膜下滴灌棉花實(shí)時(shí)灌溉預(yù)報(bào)[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2015年02期

8 郭曉紅;周健;孫立明;潘世駒;姜玉偉;王長(zhǎng)龍;全利;孫玉s

本文編號(hào)：2679124