發(fā)布時間：2020-10-30 11:49

　　 在河南省冬小麥主產(chǎn)區(qū)開展麥田土壤水分運移與有效性評價的理論與技術(shù)研究,對于促進麥田水分高效利用、緩解區(qū)域淡水資源供需矛盾、保障冬小麥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究于2012-2015年在河南省焦作市和新鄉(xiāng)市兩個試驗點進行了測坑試驗、不遮雨小區(qū)試驗、土柱試驗和大田試驗,設(shè)置了不同的灌溉處理,分析并模擬了不同灌溉模式下麥田土壤水分動態(tài)變化規(guī)律,揭示了冬小麥生長發(fā)育和水分利用的響應(yīng)特征,并對土壤水分的有效性進行了評價,取得的主要成果如下:(1)闡明了不同條件下麥田土壤水分和土壤蒸發(fā)的動態(tài)變化規(guī)律。在試驗條件下,單次灌水量超過60mm會對0-100 cm土層的土壤含水率起到了明顯的提高。降雨對各層土壤含水率的影響程度視降雨量的大小而不同。灌溉能明顯增強土壤蒸發(fā)強度,利用Ritchie模型描述土壤蒸發(fā)時,土壤蒸發(fā)第1階段累積蒸發(fā)量U值與土壤性質(zhì)密切相關(guān);第2階段土壤累積蒸發(fā)量與時間平方根回歸直線的斜率α值建議在不同生育階段采用不同值。本試驗條件下,返青期、拔節(jié)期、灌漿期α值分別為2.5026、2.0477、3.4250。(2)明確了不同灌溉模式對冬小麥生長發(fā)育指標(biāo)、產(chǎn)量及水分利用效率的影響效應(yīng)。在本試驗條件下,灌返青水有利于冬小麥返青期株高的增長,而拔節(jié)水和灌漿水對株高的增長作用并不顯著。灌返青水對于葉面積指數(shù)的增長有明顯的促進作用,拔節(jié)期灌溉對促進葉面積指數(shù)增長作用的幅度要較返青期灌溉小,灌漿期灌溉則能有效減緩生育后期葉面積指數(shù)降低的速率。灌溉對穗粒數(shù)的影響較千粒重更為明顯,生育前期灌溉有利于產(chǎn)量的提升。返青期足量供水,較生育后期灌溉對冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的提高有更為積極的作用。(3)明確了分層控水對冬小麥根系形態(tài)指標(biāo)、地上部生長指標(biāo)、產(chǎn)量的響應(yīng)特征。表層(0-40cm)土壤含水率在生育期內(nèi)持續(xù)偏低會對株高、干物質(zhì)積累、穗粒數(shù)、千粒重和籽粒產(chǎn)量都產(chǎn)生不利影響。生育期內(nèi)各層土壤含水率降低,都會造成該層平均根長密度、根重密度、根直徑和根表面積等指標(biāo)的減小。通過分析冬小麥根系生長對土壤水分狀況的響應(yīng)特征發(fā)現(xiàn),冬小麥生育期根冠比同土壤平均含水率之間存在極顯著的線性相關(guān)性。(4)對SIMDual_Kc雙作物系數(shù)模型參數(shù)進行了屬地化修正,確定了適用于本地區(qū)使用的土壤、作物參數(shù);修正的模型能夠較好地模擬冬小麥生育期有效根層土壤含水率和棵間地面蒸發(fā)過程,對土壤含水率的模擬一致性指數(shù)d達到0.933以上,對棵間蒸發(fā)量的模擬一致性指數(shù)d達到0.913以上。通過模擬分析,確定冬小麥整個生長季植株蒸騰和棵間蒸發(fā)分別占總騰發(fā)量的65%和35%左右。(5)對不同深度土壤層次所含水分的有效性進行了評價。就不同土壤層次在不同生育階段的有效性而言,本試驗條件條件下,在越冬-返青期,0-40cm的土壤水分有效性最高;在返青-拔節(jié)期,0-40 cm和40-70cm土壤水分有效性較高;在拔節(jié)-灌漿期,70-100cm的土壤水分有效性較高;在灌漿-收獲期,各土層土壤水分有效性相當(dāng)。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S152.7;S512.11
【部分圖文】：

技術(shù)路線示意圖

圖 2.3 自制土柱試驗裝置ig2.3 Homemade soil column experiment dev，于 2014 年 10 月 17 日播種，按播量行。裝土?xí)r，在距離表層土 20 cm 處在返青-拔節(jié)期施加追施，用量為尿素

圖 3.25 三次蒸發(fā)過程第 2 階段累積蒸發(fā)量與持續(xù)時間平方根的回歸關(guān)系Fig3.25 Regression relation between cumulative evaporation in the second stage and t0.5in the three evaporation processes土壤蒸發(fā)模型的驗證
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本文編號：2862432