【摘要】：水資源短缺使得灌溉用水普遍不能滿足作物生長要求,因此,必須實施限量供水灌溉。限量供水灌溉是指將有限的水量灌溉到對作物產(chǎn)量形成最敏感的時期,以獲得最大產(chǎn)量和效益。鑒于此,本文以山西省臨汾市霍泉灌溉試驗站冬小麥復(fù)播玉米和原平市陽武河灌溉試驗站春玉米為研究對象,選取土壤水、熱、氮運移轉(zhuǎn)化模型,對土壤含水率、土壤溫度和土壤氮素進行了模擬。通過不同典型年的灌溉制度優(yōu)化,建立了動態(tài)灌水下限模型,利用動態(tài)灌水下限值進行灌溉預(yù)報并與經(jīng)驗灌水的增產(chǎn)效益進行了比較,主要結(jié)果如下:(1)利用冬小麥復(fù)播玉米和春玉米2015-2016年度的灌溉試驗資料,對選取的土壤水分動態(tài)模型和土壤氮素運移轉(zhuǎn)化模型進行了參數(shù)的率定和檢驗。冬小麥復(fù)播玉米和春玉米生育期內(nèi)的土壤含水率模擬值和實測值具有較好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)R~2均達(dá)到了0.7以上。對土壤氮素運移轉(zhuǎn)化模型,0-60cm土層范圍內(nèi)硝態(tài)氮實測值和模擬值相關(guān)關(guān)系較好,達(dá)到0.6以上,且沿土壤深度方向的0-60cm硝態(tài)氮的含量分布與實測值相吻合。以上結(jié)果表明,本文選取的土壤水分和氮素運移轉(zhuǎn)化模型具有很好的適用性。(2)利用作物生長模型對冬小麥復(fù)播玉米和春玉米的產(chǎn)量進行了模擬計算,結(jié)果表明,模擬的籽粒產(chǎn)量與實測產(chǎn)量具有很好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)R~2達(dá)到了0.9以上,由此說明所選用的P123作物生長模型對模擬作物產(chǎn)量具有很好的適用性。(3)以霍泉灌溉試驗站和陽武河灌溉試驗站長系列(1954-2015年)降雨資料為依據(jù),確定了不同典型年,進行了不同典型年的劃分,并對不同典型年進行了限量供水灌溉制度的優(yōu)化,據(jù)此建立了動態(tài)灌水下限模型。結(jié)果表明,隨灌水量的增加,增產(chǎn)效益明顯增加,并且,隨降水量的增大,對應(yīng)增產(chǎn)效益最大值的灌溉供水量明顯減小。對75%和95%的典型年,隨灌水次數(shù)的增加,增產(chǎn)效益明顯增加。在較干旱的條件下,無論是處于干旱時期的冬小麥還是處于降雨量相對豐沛期的玉米,灌水均有較大的增產(chǎn)作用。(4)利用動態(tài)灌水下限值進行灌水預(yù)報,并與經(jīng)驗灌水進行了比較,在有限灌溉供水量條件下,預(yù)報灌水的效益普遍高于經(jīng)驗灌水。冬小麥復(fù)播玉米最大增產(chǎn)率為8.9%,最大效益率可達(dá)9.74%,春玉米最大增產(chǎn)率為9%,最大效益率可達(dá)13.03%。由此表明,由動態(tài)灌水下限值作為灌水下限進行灌溉可以增產(chǎn)增收。(5)分析結(jié)果表明,相鄰時段的參考作物蒸發(fā)蒸騰量具有非常好的相關(guān)性,均可以達(dá)到極顯著水平,時段為旬時,其相關(guān)系數(shù)R~2可以達(dá)到0.9以上。鑒于此,灌溉預(yù)報過程中充分利用實時監(jiān)測的氣象要素變化值,采用相鄰時段的參考作物蒸發(fā)蒸騰量的相關(guān)關(guān)系預(yù)測未來10天的參考作物騰發(fā)量,用于預(yù)測作物實際騰發(fā)量;由于降水量變化的強烈隨機性,灌水預(yù)報過程中采用了近十年日降雨量的平均值作為降水量預(yù)測值。(6)對農(nóng)田土壤含水率預(yù)報誤差進行了分析,冬小麥復(fù)播玉米兩個年度土壤含水率最大相對誤差為21.65%,最小值為0.06%,平均相對誤差為7.95%;春玉米兩個年度土壤含水率最大相對誤差為34.71%,最小值為0.037%,平均相對誤差為6.25%。均達(dá)到了甲等預(yù)報水平,表明本研究建議的預(yù)報方法合理可行。
【學(xué)位授予單位】：天津農(nóng)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.1;S513;S274

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王浩;溫室滴灌典型作物經(jīng)濟灌水下限研究[D];天津農(nóng)學(xué)院;2019年

本文編號：2721578