發(fā)布時(shí)間：2018-01-16 19:35

  本文關(guān)鍵詞：河套灌區(qū)鹽堿地玉米膜下滴灌土壤水鹽熱運(yùn)移規(guī)律及模擬研究　出處：《中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 鹽堿地 覆膜滴灌 玉米 生長(zhǎng) 產(chǎn)量 HYDRUS-2D

【摘要】：河套灌區(qū)作為我國(guó)典型的干旱半干旱地區(qū),水鹽問(wèn)題已經(jīng)嚴(yán)重影響該地區(qū)的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為了解決這些問(wèn)題,許多措施被廣泛應(yīng)用。膜下滴灌被認(rèn)為是最有效的一種方法,它能夠提高產(chǎn)量、節(jié)約用水、抑制鹽分和減少深層滲漏。然而,隨著膜下滴灌技術(shù)的逐年實(shí)施,土壤鹽分呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),作物產(chǎn)量有所下降。為了探討膜下滴灌條件下不同覆膜耕作方式對(duì)河套灌區(qū)鹽漬土土壤水鹽狀況及玉米產(chǎn)量的影響,本文基于連續(xù)2年的田間定位觀測(cè),研究壟作全膜覆蓋(LQ),壟作半膜覆蓋(LB),平作全膜覆蓋(PQ)和平作半膜覆蓋(PB)對(duì)玉米生育期內(nèi)鹽漬土水鹽變化及玉米生長(zhǎng)發(fā)育的影響。研究得到的主要結(jié)論如下:(1)2個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)全膜覆蓋方式大幅提高玉米各時(shí)期0—70 cm深度土壤儲(chǔ)水量,壟作全膜處理各階段土壤含水率最高,保水保溫效果明顯。在苗期,LQ土壤含水率較LB、PQ和PB分別提高了14.7%、8.6%和19.1%;拔節(jié)期LQ與LB土壤含水率差異顯著,PQ與PB差異顯著,全膜覆蓋保水效果明顯優(yōu)于半膜覆蓋,LQ處理土壤含水率比LB、PQ和PB提高了16.4%、5.4%和19.6%;抽雄期LQ處理土壤含水率比LB、PQ和PB提高了16.6%、5.1%和20.3%;成熟期各處理土壤含水率均有減少,LQ處理土壤含水率比LB、PQ和PB提高了14.6%、5.1%和19.1%,10 cm和30 cm深度全膜和半膜處理土壤含水率差異顯著,LQ的保水抑蒸效果明顯,各處理55 cm深度水分沒(méi)有顯著差異。(2)2個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)平作半膜PB的土壤溫度最低,壟作處理LQ和LB在第1季土壤溫度均明顯高于平作處理PQ和PB,LQ處理全生育期土壤溫度比LB、PQ和PB提高了2.07%、6.01%和8.67%。第2季LQ和PQ土壤溫度最高,全膜覆蓋處理的土壤溫度明顯高于半膜覆蓋處理,LQ處理全生育期土壤溫度比LB、PQ和PB提高了5.90%、1.33%和8.96%,PQ土壤溫度較PB提高7.53%。不同覆膜耕作方式下,隨土層深度的增加,土壤溫度變化趨于平緩。壟作全膜可以提高土壤溫度、增大土壤含水率,有效防止壟體土壤溫度的散失,為作物生長(zhǎng)提供良好的水熱狀態(tài),促進(jìn)作物增產(chǎn)。生育期內(nèi)隨著溫度升高和作物耗水量增大,全膜覆蓋和壟作耕作方式的蓄水保墑效果愈加明顯;干旱條件下,耕作措施較覆膜方式對(duì)地溫的影響更為明顯;而在水量充沛條件下,覆膜方式則表現(xiàn)出對(duì)地溫更顯著的影響效果。(3)膜下滴灌過(guò)程中土壤剖面鹽分發(fā)生再分布,滴頭下方30 cm附近形成主要脫鹽區(qū),隨著時(shí)間推移,鹽分逐漸向濕潤(rùn)區(qū)外緣積聚。半膜覆蓋處理膜間裸地土壤水分蒸發(fā)強(qiáng)烈,土壤鹽分在膜間表層聚集;全膜覆蓋處理保水抑蒸效果最優(yōu),起到了較好的壓鹽效果。膜下滴灌條件下,距離滴頭不同水平位置處土壤的電導(dǎo)率曲線(xiàn)變化規(guī)律相同,隨土層深度增加振幅變小。各處理40—70 cm深度生育期前后土壤鹽分含量變化較大,壓鹽效果優(yōu)于0—40 cm深度。全生育期內(nèi)0-70 cm深度土層不同覆蓋方式均起到了一定的脫鹽效果,且半膜覆蓋脫鹽量遠(yuǎn)小于全膜覆蓋處理。全膜覆蓋處理可以有效抑制土壤水分蒸發(fā)、減弱鹽分隨水向上運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),創(chuàng)造適宜作物生長(zhǎng)的淡鹽環(huán)境。(4)LQ處理加速了玉米生育進(jìn)程,抽雄期較其他處理早2-7 d,成熟期提早了3 d以上。田間起壟耕作結(jié)合全膜覆蓋的種植方式,可以獲得較高的穗行數(shù)和穗粒數(shù),有利于干物質(zhì)的積累,促進(jìn)滴灌條件下玉米產(chǎn)量的形成,同時(shí)提高水分利用效率。LQ處理玉米產(chǎn)量較PQ,PB和LB在2014和2015年分別增產(chǎn)9.15%、26.11%、42.64%和2.14%、27.29%、41.66%。采用壟作全膜處理可以?xún)?yōu)化耕層土壤水熱環(huán)境,降低耕層土壤鹽分含量,縮短玉米生育進(jìn)程,大幅提高產(chǎn)量。研究可為河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水和維持玉米高產(chǎn)提供了技術(shù)依據(jù),并為灌區(qū)鹽漬土高效利用提供適宜的種植模式。(5)采用2014年和2015年田間實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)HYDRUS-2D模型進(jìn)行標(biāo)定并驗(yàn)證模型的有效性。結(jié)果表明,HYDRUS-2D模型模擬值與實(shí)測(cè)值吻合較好,可以較為準(zhǔn)確地模擬河套灌區(qū)玉米膜下滴灌條件下不同覆膜耕作措施對(duì)土壤水、鹽、熱運(yùn)移規(guī)律的影響,在實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不足的情況下,可以較好的模擬不同灌水情況土壤水鹽運(yùn)移,彌補(bǔ)田間試驗(yàn)的不足,為河套灌區(qū)適宜耕作栽培模式下灌溉制度優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
[Abstract]:In order to solve these problems , many measures have been widely applied . In order to solve these problems , many measures have been widely applied . In order to solve these problems , many measures have been widely applied . The results are as follows : ( 1 ) The water content of the soil is higher than that of LB , PQ and PB , and the water content of the whole membrane is higher than that of LB , PQ and PB . In the seedling stage , the water content of the LQ is higher than that of LB , PQ and PB , and the water content of the whole membrane is higher than that of LB , PQ and PB . The results showed that the soil temperature in the whole growth period increased by 5.90 % , 6.01 % and 8.67 % , and the soil temperature in the whole growth period increased by 5.90 % , 6.01 % and 8.67 % . ( 4 ) The process of maize growth accelerated by LQ treatment . The yield of maize was increased by 9.15 % , 26.11 % , 42.64 % and 2.14 % , 27.29 % and 41.66 % , respectively .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S513

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