【摘要】：特色林果業(yè)是新疆南疆的支柱性產(chǎn)業(yè),但南疆水資源短缺、土壤次生鹽漬化嚴(yán)重、農(nóng)業(yè)水肥資源利用率低等問題成為制約其發(fā)展的主要因素。目前南疆果樹灌溉方式普遍使用地表滴灌,但地表滴灌易促使果樹根系向地表濕潤(rùn)區(qū)富集,造成根系分布較淺,影響其抗旱性,同時(shí)相對(duì)較低的水肥利用率進(jìn)一步限制了果樹產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。如何改進(jìn)現(xiàn)有節(jié)水灌溉技術(shù),建立適合當(dāng)?shù)毓麡渌矢咝Ю煤涂佧}的灌水模式,具有重要科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。本文以矮化密植紅棗為研究對(duì)象,采用間接地下滴灌技術(shù),通過室內(nèi)試驗(yàn)及5年(2012-2016年)長(zhǎng)期定位小區(qū)試驗(yàn),采用定量、定性分析方法,研究了間接地下滴灌條件下導(dǎo)水裝置埋深(灌水深度)、導(dǎo)水裝置直徑、灌水量及施肥量等灌溉施肥要素對(duì)矮化密植紅棗生育期根區(qū)土壤水、鹽、肥時(shí)空變化特征影響及對(duì)棗樹根系調(diào)控效應(yīng),初步探索出適合南疆棗樹的間接地下滴灌主要灌溉技術(shù)參數(shù),主要結(jié)論如下:(1)在室內(nèi)條件下,當(dāng)導(dǎo)水裝置埋深為25 cm時(shí),出水口20-30cm土層的土壤含水量最高,隨著與出水口距離的增加,在垂直方向各土層含水量以向上和向下兩個(gè)方向逐漸降低;在濕潤(rùn)體內(nèi),越靠近出水口土壤含鹽量越低,隨著距出水口垂直與水平距離的增加,土壤含鹽量亦逐漸增大。滴頭流量對(duì)濕潤(rùn)體水鹽運(yùn)移分布有較顯著的影響,大流量有利于水分、鹽分向水平方向運(yùn)移和淋洗,而小流量有利于水分、鹽分向垂直方向運(yùn)移和淋洗。入滲后的土壤NO3--N主要集中分布在地表以下10-40cm土層范圍之內(nèi),隨著肥液濃度的增加,土壤N03--N向外擴(kuò)散的距離隨之增加。(2)在小區(qū)試驗(yàn)條件下,增大灌水量會(huì)加大水分向下運(yùn)移的深度,并增加主要根區(qū)的含水率。單次灌水后,在棗樹根區(qū)10-40 cm 土層,導(dǎo)水裝置直徑一定時(shí),脫鹽率隨灌水量的增加而增大;當(dāng)灌水量一定時(shí),脫鹽率隨導(dǎo)水裝置直徑的增加呈減小的趨勢(shì),在該層以較小的導(dǎo)水裝置直徑(D = 50mm、75mm)和較大的灌水量(W=17-19L.株-1)組合的處理土壤脫鹽率較高�？紤]優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)水和控鹽等多種因素,間接地下滴灌參數(shù)為:導(dǎo)水裝置直徑和灌水量分別控制在75 mm和17-19 L左右,流量為3 L.h-1。在此組合模式下:0-50 cm 土層及距導(dǎo)水裝置水平距離30 cm范圍內(nèi)平均脫鹽率為25.2%;紅棗產(chǎn)量平均為2579 kg hm-2,灌溉水分生產(chǎn)率平均為3.48 kg·m-3,相同灌水量時(shí)較地表滴灌增產(chǎn)16.7%。(3)在灌水深度和施肥量對(duì)棗樹根系調(diào)控的小區(qū)試驗(yàn)中,隨灌水深度的增加,表層根量相對(duì)減少,深層根量相對(duì)增加,細(xì)根分布基本呈現(xiàn)出“寬淺型”向“深根型”發(fā)展的趨勢(shì);隨著施肥量的增加,0-60 cm土層的細(xì)根(0mmd2mm)根長(zhǎng)密度和疏導(dǎo)根(2mmd5mm)根長(zhǎng)密度逐漸減小,細(xì)根比根長(zhǎng)呈現(xiàn)出雙峰型垂直分布特征,峰值出現(xiàn)在10-20 cm 土層和80-90 cm 土層。(4)在灌水深度、施肥量及水肥耦合對(duì)棗樹根區(qū)水分養(yǎng)分及產(chǎn)量品質(zhì)影響的小區(qū)試驗(yàn)中,在生育期內(nèi),根區(qū)土壤各剖面速效氮、速效磷、速效鉀含量整體上呈現(xiàn)隨著土壤深度的增加而逐步減少趨勢(shì)。但其受不同施肥量和灌水深度(導(dǎo)水裝置埋深)影響較大,當(dāng)灌水深度較小時(shí),隨著施肥量的增加,0-20 cm 土層土壤速效氮、速效磷含量隨施肥的次數(shù)的增加而變化劇烈,其余土層土壤養(yǎng)分含量變化相對(duì)平緩;隨著灌水深度的增加,施肥量增加時(shí)土層0-20 cm土壤速效氮、速效磷和速效鉀濃度變化趨于平緩,且有效地增加了 20-40 cm、40-60 cm 土層速效氮、速效磷和速效鉀的含量。灌水深度相同時(shí),隨著施肥量的增加,紅棗產(chǎn)量基本呈增加趨勢(shì),紅棗果實(shí)中Vc、蛋白質(zhì)和還原性糖的含量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),有機(jī)酸呈現(xiàn)逐步減少的趨勢(shì);施肥量相同時(shí),隨著灌水深度的增加,產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),有機(jī)酸呈現(xiàn)出逐步減少的趨勢(shì)。綜合考慮水肥高效利用、控鹽、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)及根系合理分布,間接地下滴灌灌溉施肥技術(shù)要素為導(dǎo)水裝置直徑為75 mm,導(dǎo)水裝置埋深為27-35 cm,灌水定額為70 m3·hm-2,施肥量為118-150 kg·hm-2。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S665.1
【圖文】：

成尺寸為５００邋ｍｍＸ５００邋ｍｍＸ５００邋ｍｍ邋（長(zhǎng)Ｘ寬Ｘ高）的立方體。土槽側(cè)面的有機(jī)玻璃上用記號(hào)筆逡逑劃出以５ｃｍ為一個(gè)單位長(zhǎng)、寬的刻度，方便裝土及觀察濕潤(rùn)鋒變化，供水裝置為自制，采用２．５Ｌ逡逑供水瓶連接醫(yī)用輸液管可提供穩(wěn)定流量（見圖２－１）。逡逑導(dǎo)水裝置采用圓柱形ＰＶＣ管，從底圓直徑處對(duì)稱剖開，放置于土槽壁內(nèi)側(cè)的中部一定深度逡逑處，后裝入供試土壤，篩取粒徑為２－５邋ｍｍ的砂石，裝入ＰＶＣ管底部，待供試土壤靜止后再將逡逑ＰＶＣ管向上提出一定高度，最后形成半圓柱面形的透水邊界，ＰＶＣ管提出的高度為透水邊界高逡逑（或稱之透水層厚度）。逡逑灌水過程中入滲時(shí)間使用秒表計(jì)時(shí)，灌水開始的１邋ｈ內(nèi)，用黑色記號(hào)筆每隔５邋ｍｉｎ在土槽上逡逑描出濕潤(rùn)鋒位置（灌水前先在土槽有機(jī)玻璃一側(cè)表面貼上一層塑料薄膜，再用記號(hào)筆在薄膜上描逡逑繪濕潤(rùn)鋒位置，下次使用土槽時(shí)替換薄膜即可），灌水〗ｈ后每隔１０邋ｍｉｎ再描繪一次濕潤(rùn)鋒的位逡逑置，到灌水結(jié)束為止。用直尺測(cè)量土槽側(cè)面土壤濕潤(rùn)鋒垂直向上、垂直向下及水平方向上的運(yùn)移逡逑距離

邐第二章室內(nèi)間接地下滴灌水、溶質(zhì)運(yùn)移特征逡逑為了方便描述濕潤(rùn)體形狀隨時(shí)間變化，在試驗(yàn)中將不同時(shí)刻濕潤(rùn)鋒用記號(hào)筆描繪，圖２－３為逡逑導(dǎo)水裝置直徑Ｄ為５０邋ｍｍ，灌水量為４邋Ｌ，流量Ｑ分別為２．０、４．０邋Ｌ邋ｌｒ１的濕潤(rùn)鋒隨入滲時(shí)間變逡逑化情況（由于灌水后Ｉ邋ｈ之內(nèi)，每隔５邋ｍｉｎ用記號(hào)筆描繪一次濕潤(rùn)鋒的位置，灌水１邋ｈ后每隔逡逑ｌＯｍｉｎ再描繪濕潤(rùn)鋒的位置，因而不同的濕潤(rùn)鋒線代表不同入滲時(shí)間），可以看出，間接地下滴逡逑灌條件下濕潤(rùn)鋒形狀基本呈橢圓形，最大水平濕潤(rùn)鋒出現(xiàn)在導(dǎo)水裝置砂柱底部的土層，如圖２－３逡逑橫線所示。最大垂直向上和向下濕潤(rùn)鋒分別出現(xiàn)在濕潤(rùn)體的表層和最下層，并以水平最大濕潤(rùn)為逡逑對(duì)稱軸，垂直向上的和垂直向下的濕潤(rùn)距離基本相等，其原因可能與間接地下滴灌灌概特點(diǎn)有關(guān)：逡逑當(dāng)灌溉水滲入土體以后，一部分水在毛細(xì)管力作用下入滲進(jìn)入土壤，當(dāng)土壤為均質(zhì)各向同性時(shí)，逡逑入滲水量在各方向的分布基本相同；一部分水分在重力作用下向下運(yùn)移

灌水時(shí)間／ｍｉｎ邐湫水時(shí)ｆｎｊ／ｍｉｎ逡逑圖２－５濕潤(rùn)體垂直擴(kuò)散半徑變化過程逡逑Ｆｉｇ．２－５邋Ｔｈｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ邋ｒａｄｉｕｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｈｕｍｉｄ邋ｂｏｄｙ逡

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2780601