本文關(guān)鍵詞：砂石覆蓋對農(nóng)田土壤水分及作物生長和發(fā)育的影響

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【摘要】：砂石覆蓋作為一種因地制宜的覆蓋措施,可適應(yīng)干旱半干旱地區(qū)的氣候、地理、土壤等條件,有效地保持土壤水分,起到改善土壤環(huán)境、提高作物產(chǎn)量、改良作物品質(zhì)的作用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了大量應(yīng)用。論文主要包括不同砂石覆蓋度下室內(nèi)蒸發(fā)模擬試驗以及不同砂石覆蓋量的大田試驗研究。其中室內(nèi)試驗設(shè)置了0、25%、50%、75%、100%等5個覆蓋度水平以及0.5cm、1cm等2個粒徑水平;大田小麥試驗設(shè)置了CK(0)、0.25、0.5、0.75、1.0等5個覆蓋度水平,0、50mm等2個灌水水平,由此形成5個不灌水覆蓋處理(CK、S0.25、S0.5、S0.75、S1.0)和5個灌水覆蓋處理(WCK、W0.25、WS0.5、WS0.75、WS1.0);大田玉米試驗設(shè)置CK(0 cm)、1cm、2 cm、3 cm、4 cm等5個覆蓋厚度水平,0、50mm等2個灌水水平,共形成5個不灌水覆蓋處理(CK、S1、S2、S3、S4)和5個灌水覆蓋處理(WCK、W1、WS2、WS3、WS4)。研究對比分析了不同處理下室內(nèi)土壤蒸發(fā)和農(nóng)田水分及作物生長和發(fā)育過程的差異。所得主要結(jié)果如下:(1)與裸土相比,砂石覆蓋能夠有效抑制土壤蒸發(fā)量,這種抑制作用與砂石覆蓋度和砂石粒徑密切相關(guān)。砂石覆蓋度越大、粒徑越小,土壤累積蒸發(fā)量越小,土壤蒸發(fā)強度越趨于穩(wěn)定。不同砂石覆蓋度條件下的土壤累積蒸發(fā)量與時間變化符合Gardner理論關(guān)系,土壤累積蒸發(fā)量和蒸發(fā)速率均可用時間與覆蓋度的兩因素函數(shù)關(guān)系表達。砂石覆蓋可以有效抑制土壤水分的蒸發(fā)能力,覆蓋度越大,土壤蒸發(fā)量與大氣蒸發(fā)能力的比值E/E0越小,即砂石覆蓋度與對土壤蒸發(fā)能力的抑制作用呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。砂石覆蓋對砂土的土壤蒸發(fā)抑制作用比對X土更有效。(2)砂石覆蓋處理明顯提高了小麥田0-100cm土壤貯水量,且隨著砂石覆蓋度的增大而增大。小麥株高、干物質(zhì)積累量在砂石覆蓋處理下明顯大于對照且隨覆蓋度的增大而增大。砂石覆蓋條件下,小麥的產(chǎn)量和千粒重大于對照,且隨著覆蓋度的增大而增大,小麥的單穗穗粒數(shù)和有效穗數(shù)則具有一定的隨機性。砂石覆蓋處理可以有效提高小麥各生育階段的耗水量以及全生育期的水分利用效率(WUE),抑制小麥田的無效水分蒸發(fā),促進了水分的充分利用。全生育期的作物系數(shù)(KC)表現(xiàn)為:WS1.0WS0.75WS0.5WS0.25WCK。播后天數(shù)、大于0℃積溫與KC可以擬合較好的多項式關(guān)系。砂石覆蓋度越大,其作物系數(shù)各個生育階段的典型值越大。(3)砂石覆蓋可以有效提高玉米田0-200cm土壤貯水量,且隨著覆蓋度的增大逐漸增大;砂石覆蓋處理的干物質(zhì)積累量、株高、葉面積指數(shù)均大于對照,且隨著覆蓋厚度的增大而增大。砂石覆蓋條件下,玉米的產(chǎn)量、穗長、穗粗、單穗穗粒數(shù)和百粒重均大于CK,且隨著覆蓋厚度的增大而增大。砂石覆蓋處理可以有效提高玉米各生育階段的水分利用效率以及全生育期的WUE,有效地抑制了玉米的無效水分蒸發(fā),促進了水分的充分利用。全生育期的KC表現(xiàn)為:WS4WS2WS3=WCKWS1。播后天數(shù)、大于10℃積溫與KC可以擬合較好的多項式關(guān)系。砂石覆蓋度越大,其作物系數(shù)各個生育階段的典型值越大。(4)RZWQM(Root Zone Water Quality Model)對CK處理的小麥的生育期、產(chǎn)量及生物量具有較好的模擬效果,但對于砂石覆蓋處理下的小麥產(chǎn)量和生物量則模擬效果較差,這是因為模型對砂石覆蓋處理識別度較小,在砂石覆蓋方面模擬的適用性較低。RZWQM對CK處理的玉米產(chǎn)量模擬效果較好,但對生育期及生物量的模擬效果較差,主要由于模型沒有考慮到玉米生育期前期的嚴重干旱,使生育期的模擬結(jié)果提前,生物量的模擬結(jié)果偏大。同樣的,RZWQM對砂石覆蓋條件下玉米產(chǎn)量和生物量的模擬效果較差。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S152.7;S31

【參考文獻】

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本文編號：1166000