圓形噴灌機(jī)條件下苜蓿水氮高效管理及灌溉決策系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 23:12
水資源短缺已成為限制苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。同時(shí),隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和土地流轉(zhuǎn)的不斷推進(jìn),以圓形噴灌機(jī)為代表的噴灌機(jī)組在苜蓿灌區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)當(dāng)前噴灌苜蓿灌區(qū)水氮管理不合理和智能化程度較低的問(wèn)題,本研究采用田間試驗(yàn)與模型模擬相結(jié)合的方法,研究了不同水氮處理對(duì)苜蓿生長(zhǎng)的影響,并對(duì)苜蓿噴灌水肥一體化施氮過(guò)程中的氨揮發(fā)及冠層截留損失等重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了定量研究。同時(shí),利用田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)估了 APSIM-Lucerne對(duì)苜蓿生長(zhǎng)模擬的適用性,最終在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了灌溉決策模型并開發(fā)了相應(yīng)的軟件。主要結(jié)論如下:(1)2014~2015年在內(nèi)蒙古鄂托克旗開展了水氮處理對(duì)苜蓿生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)影響的田間試驗(yàn),比較了 3 種灌水量(100%ET、80%ET、60%ET)和 3 種施氮量(69.0、48.3、27.6kg/hm2)對(duì)苜蓿生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,內(nèi)蒙古西南部地區(qū),一年刈割三茬的苜蓿年需水量約508 mm。氮肥對(duì)苜蓿產(chǎn)量無(wú)顯著影響,但灌水量卻對(duì)其影響顯著。苜蓿的水分利用效率(WUE)和肥料偏生產(chǎn)力(PFP)分別隨著灌水量和施氮量的增加而顯著降低。80%ET與100%ET處理間的產(chǎn)...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-丨本研究的技術(shù)路線??Fig.?1-1?Framework?of?the?research??
(a)?(b)??圖2-1試驗(yàn)地(a)及圓形噴灌機(jī)概況(b)??Fig.?2-1?Experimental?field?(a)?and?center?pivot?system?(b)??30??180??溫度一*-風(fēng)速■■■降雨??20?-?^?_?150??S10'?/?X\?-,20???V'901??還-10?-?-?60??■?|||??1月2月3月4月5月6月7月8月9月H)月11月12月??月份??圖2-2內(nèi)蒙古鄂托克旗試驗(yàn)地常年各月氣象條件??Fig.?2-2?The?weather?conditions?of?the?long?term?at?Inner?Mongolia?site??2.1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)??本部分試驗(yàn)包括圓形噴灌機(jī)噴灌均勻性試驗(yàn)與苜蓿水氮耦合試驗(yàn)。??圓形噴灌機(jī)噴灌均勻性試驗(yàn)參照ANSI/ASAE標(biāo)準(zhǔn)[136]進(jìn)行。試驗(yàn)中雨量筒規(guī)格符合規(guī)定(高??度375?_,承口圓直徑245?_),測(cè)量試驗(yàn)中兩列雨量筒夾角為7°,末端距離為20?m,雨量筒??的間距3?m,每排布置51個(gè),兩喃量筒交錯(cuò)布置,如圖2-3。試驗(yàn)時(shí)將噴灌機(jī)百分率計(jì)時(shí)器調(diào)??整至30%。試驗(yàn)期間,每隔15?min測(cè)量并記錄風(fēng)速和主風(fēng)向,測(cè)量位置在中心支軸及末端附近、??距地面高度2m的代表點(diǎn)進(jìn)行。同時(shí)在試驗(yàn)開始前和結(jié)束時(shí)觀測(cè)并記錄圓形噴灌機(jī)入機(jī)壓力^??苜蓿水肥耦合試驗(yàn)采用雙因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),2個(gè)因素分別是灌水量和施氮量,灌水量??設(shè)3個(gè)水平(100%£T、80%£T、60%£T),施肥設(shè)4個(gè)水平(高、中、低、無(wú)),共12個(gè)處理。??試驗(yàn)中根據(jù)作物實(shí)際需水量(£7;)進(jìn)行灌溉
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]APSIM模型的研究進(jìn)展及其在中國(guó)的應(yīng)用[J]. 趙彥茜,齊永青,朱驥,肖登攀,安塞,陳睿. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(18)
[2]阿魯科爾沁旗紫花苜蓿需水規(guī)律與灌溉定額[J]. 孫洪仁,楊曉潔,吳雅娜,劉琳,沈月. 草業(yè)科學(xué). 2017(06)
[3]噴灌條件下灌水量對(duì)建植初期紫花苜蓿產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 王云玲,王曉玉,李茂娜,嚴(yán)海軍. 節(jié)水灌溉. 2016(08)
[4]圓形噴灌機(jī)條件下水肥耦合對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量的影響[J]. 李茂娜,王曉玉,楊小剛,田彥軍,嚴(yán)海軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]不同植物截留特征的比較研究[J]. 劉艷麗,王全九,楊婷,呂金榜,趙光緒. 水土保持學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]傳統(tǒng)和優(yōu)化施氮對(duì)春玉米產(chǎn)量、氨揮發(fā)及氮平衡的影響[J]. 李欠欠,李雨繁,高強(qiáng),李世清,陳新平,張福鎖,劉學(xué)軍. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]圓形噴灌機(jī)泵注式施肥裝置設(shè)計(jì)與田間試驗(yàn)[J]. 嚴(yán)海軍,馬靜,王志鵬. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(09)
[8]水肥耦合驅(qū)動(dòng)下的番茄植株形態(tài)模擬模型[J]. 常毅博,李建明,尚曉梅,張大龍,潘銅華,杜清潔. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[9]草冠截留影響因素及其測(cè)定方法對(duì)比研究綜述[J]. 朱永杰,畢華興,霍云梅,王曉賢. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(34)
[10]不同施氮水平下小麥田氨揮發(fā)規(guī)律研究[J]. 山楠,趙同科,畢曉慶,安志裝,趙麗平,杜連鳳. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
博士論文
[1]基因型、環(huán)境、管理措施 互作對(duì)中國(guó)油菜產(chǎn)量影響的模擬研究[D]. 赫迪.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]圓形噴灌機(jī)水力性能的理論與試驗(yàn)研究及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李永沖.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]典型作物設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉決策系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 閆華.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于多信息融合的溫室黃瓜肥水一體化灌溉系統(tǒng)研究[D]. 孫國(guó)祥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]溫室精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉永華.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]苜蓿生產(chǎn)力、土壤水分和輪作效應(yīng)的APSIM模型評(píng)價(jià)與應(yīng)用研究[D]. 奧,|.寧夏大學(xué) 2015
[7]基于潤(rùn)濕性的植物葉面截留降水和降塵的機(jī)制研究[D]. 王會(huì)霞.西安建筑科技大學(xué) 2012
[8]紫花苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成與氣象條件關(guān)系的研究[D]. 劉玉華.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]寧夏苜蓿地下滴灌水肥效應(yīng)與噴灌土壤養(yǎng)分水分空間變異規(guī)律研究[D]. 胡優(yōu).寧夏大學(xué) 2017
[2]基于“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)的黃淮地區(qū)紫花苜蓿施肥技術(shù)研究[D]. 劉洋.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]西北旱區(qū)地下調(diào)虧滴灌對(duì)苜蓿(Medicago sativa L.)產(chǎn)量、品質(zhì)及耗水量的影響[D]. 寇丹.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于作物莖流的灌溉決策支持系統(tǒng)[D]. 張夢(mèng).天津理工大學(xué) 2014
[5]基于APSIM模型的冬小麥、玉米和紫花苜蓿的生產(chǎn)潛力分析[D]. 楊軒.蘭州大學(xué) 2013
[6]草坪草降雨截留的生態(tài)水文效應(yīng)研究[D]. 于璐.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[7]黃土高原西部應(yīng)用APSIM模型的土壤蒸發(fā)參數(shù)測(cè)定和調(diào)整[D]. 譚廣洋.蘭州大學(xué) 2007
[8]紫花苜蓿生長(zhǎng)特性與溫度關(guān)系的研究[D]. 任鴻遠(yuǎn).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[9]紫花苜蓿生長(zhǎng)模擬模型(ALFASM)研究[D]. 朱玉潔.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3128481
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-丨本研究的技術(shù)路線??Fig.?1-1?Framework?of?the?research??
(a)?(b)??圖2-1試驗(yàn)地(a)及圓形噴灌機(jī)概況(b)??Fig.?2-1?Experimental?field?(a)?and?center?pivot?system?(b)??30??180??溫度一*-風(fēng)速■■■降雨??20?-?^?_?150??S10'?/?X\?-,20???V'901??還-10?-?-?60??■?|||??1月2月3月4月5月6月7月8月9月H)月11月12月??月份??圖2-2內(nèi)蒙古鄂托克旗試驗(yàn)地常年各月氣象條件??Fig.?2-2?The?weather?conditions?of?the?long?term?at?Inner?Mongolia?site??2.1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)??本部分試驗(yàn)包括圓形噴灌機(jī)噴灌均勻性試驗(yàn)與苜蓿水氮耦合試驗(yàn)。??圓形噴灌機(jī)噴灌均勻性試驗(yàn)參照ANSI/ASAE標(biāo)準(zhǔn)[136]進(jìn)行。試驗(yàn)中雨量筒規(guī)格符合規(guī)定(高??度375?_,承口圓直徑245?_),測(cè)量試驗(yàn)中兩列雨量筒夾角為7°,末端距離為20?m,雨量筒??的間距3?m,每排布置51個(gè),兩喃量筒交錯(cuò)布置,如圖2-3。試驗(yàn)時(shí)將噴灌機(jī)百分率計(jì)時(shí)器調(diào)??整至30%。試驗(yàn)期間,每隔15?min測(cè)量并記錄風(fēng)速和主風(fēng)向,測(cè)量位置在中心支軸及末端附近、??距地面高度2m的代表點(diǎn)進(jìn)行。同時(shí)在試驗(yàn)開始前和結(jié)束時(shí)觀測(cè)并記錄圓形噴灌機(jī)入機(jī)壓力^??苜蓿水肥耦合試驗(yàn)采用雙因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),2個(gè)因素分別是灌水量和施氮量,灌水量??設(shè)3個(gè)水平(100%£T、80%£T、60%£T),施肥設(shè)4個(gè)水平(高、中、低、無(wú)),共12個(gè)處理。??試驗(yàn)中根據(jù)作物實(shí)際需水量(£7;)進(jìn)行灌溉
1月2月3月4月5月6月7月8月9月H)月11月12月??月份??圖2-2內(nèi)蒙古鄂托克旗試驗(yàn)地常年各月氣象條件??Fig.?2-2?The?weather?conditions?of?the?long?term?at?Inner?Mongolia?site??2.1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)??本部分試驗(yàn)包括圓形噴灌機(jī)噴灌均勻性試驗(yàn)與苜蓿水氮耦合試驗(yàn)。??圓形噴灌機(jī)噴灌均勻性試驗(yàn)參照ANSI/ASAE標(biāo)準(zhǔn)[136]進(jìn)行。試驗(yàn)中雨量筒規(guī)格符合規(guī)定(高??度375?_,承口圓直徑245?_),測(cè)量試驗(yàn)中兩列雨量筒夾角為7°,末端距離為20?m,雨量筒??的間距3?m,每排布置51個(gè),兩喃量筒交錯(cuò)布置,如圖2-3。試驗(yàn)時(shí)將噴灌機(jī)百分率計(jì)時(shí)器調(diào)??整至30%。試驗(yàn)期間,每隔15?min測(cè)量并記錄風(fēng)速和主風(fēng)向,測(cè)量位置在中心支軸及末端附近、??距地面高度2m的代表點(diǎn)進(jìn)行。同時(shí)在試驗(yàn)開始前和結(jié)束時(shí)觀測(cè)并記錄圓形噴灌機(jī)入機(jī)壓力^??苜蓿水肥耦合試驗(yàn)采用雙因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),2個(gè)因素分別是灌水量和施氮量,灌水量??設(shè)3個(gè)水平(100%£T、80%£T、60%£T),施肥設(shè)4個(gè)水平(高、中、低、無(wú)),共12個(gè)處理。??試驗(yàn)中根據(jù)作物實(shí)際需水量(£7;)進(jìn)行灌溉,當(dāng)100%ET處理下0?30?cm?土層內(nèi)的土壤水分低??至60%?FC?(0.156?cm3/cm3)時(shí)各小區(qū)均開始灌溉,每次灌水定額由該時(shí)段內(nèi)的累積£Te減去累積?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]APSIM模型的研究進(jìn)展及其在中國(guó)的應(yīng)用[J]. 趙彥茜,齊永青,朱驥,肖登攀,安塞,陳睿. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(18)
[2]阿魯科爾沁旗紫花苜蓿需水規(guī)律與灌溉定額[J]. 孫洪仁,楊曉潔,吳雅娜,劉琳,沈月. 草業(yè)科學(xué). 2017(06)
[3]噴灌條件下灌水量對(duì)建植初期紫花苜蓿產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 王云玲,王曉玉,李茂娜,嚴(yán)海軍. 節(jié)水灌溉. 2016(08)
[4]圓形噴灌機(jī)條件下水肥耦合對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量的影響[J]. 李茂娜,王曉玉,楊小剛,田彥軍,嚴(yán)海軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]不同植物截留特征的比較研究[J]. 劉艷麗,王全九,楊婷,呂金榜,趙光緒. 水土保持學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]傳統(tǒng)和優(yōu)化施氮對(duì)春玉米產(chǎn)量、氨揮發(fā)及氮平衡的影響[J]. 李欠欠,李雨繁,高強(qiáng),李世清,陳新平,張福鎖,劉學(xué)軍. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2015(03)
[7]圓形噴灌機(jī)泵注式施肥裝置設(shè)計(jì)與田間試驗(yàn)[J]. 嚴(yán)海軍,馬靜,王志鵬. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(09)
[8]水肥耦合驅(qū)動(dòng)下的番茄植株形態(tài)模擬模型[J]. 常毅博,李建明,尚曉梅,張大龍,潘銅華,杜清潔. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[9]草冠截留影響因素及其測(cè)定方法對(duì)比研究綜述[J]. 朱永杰,畢華興,霍云梅,王曉賢. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2014(34)
[10]不同施氮水平下小麥田氨揮發(fā)規(guī)律研究[J]. 山楠,趙同科,畢曉慶,安志裝,趙麗平,杜連鳳. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
博士論文
[1]基因型、環(huán)境、管理措施 互作對(duì)中國(guó)油菜產(chǎn)量影響的模擬研究[D]. 赫迪.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]圓形噴灌機(jī)水力性能的理論與試驗(yàn)研究及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李永沖.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]典型作物設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉決策系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 閆華.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]基于多信息融合的溫室黃瓜肥水一體化灌溉系統(tǒng)研究[D]. 孫國(guó)祥.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[5]溫室精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉永華.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]苜蓿生產(chǎn)力、土壤水分和輪作效應(yīng)的APSIM模型評(píng)價(jià)與應(yīng)用研究[D]. 奧,|.寧夏大學(xué) 2015
[7]基于潤(rùn)濕性的植物葉面截留降水和降塵的機(jī)制研究[D]. 王會(huì)霞.西安建筑科技大學(xué) 2012
[8]紫花苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成與氣象條件關(guān)系的研究[D]. 劉玉華.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]寧夏苜蓿地下滴灌水肥效應(yīng)與噴灌土壤養(yǎng)分水分空間變異規(guī)律研究[D]. 胡優(yōu).寧夏大學(xué) 2017
[2]基于“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì)的黃淮地區(qū)紫花苜蓿施肥技術(shù)研究[D]. 劉洋.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]西北旱區(qū)地下調(diào)虧滴灌對(duì)苜蓿(Medicago sativa L.)產(chǎn)量、品質(zhì)及耗水量的影響[D]. 寇丹.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于作物莖流的灌溉決策支持系統(tǒng)[D]. 張夢(mèng).天津理工大學(xué) 2014
[5]基于APSIM模型的冬小麥、玉米和紫花苜蓿的生產(chǎn)潛力分析[D]. 楊軒.蘭州大學(xué) 2013
[6]草坪草降雨截留的生態(tài)水文效應(yīng)研究[D]. 于璐.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[7]黃土高原西部應(yīng)用APSIM模型的土壤蒸發(fā)參數(shù)測(cè)定和調(diào)整[D]. 譚廣洋.蘭州大學(xué) 2007
[8]紫花苜蓿生長(zhǎng)特性與溫度關(guān)系的研究[D]. 任鴻遠(yuǎn).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2007
[9]紫花苜蓿生長(zhǎng)模擬模型(ALFASM)研究[D]. 朱玉潔.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3128481
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