發(fā)布時(shí)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(yùn)移與有效性評(píng)價(jià)的理論與技術(shù)研究,對(duì)于促進(jìn)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(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行了測坑試驗(yàn)、不遮雨小區(qū)試驗(yàn)、土柱試驗(yàn)和大田試驗(yàn),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(dòng)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(duì)土壤水分的有效性進(jìn)行了評(píng)價(jià),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(dòng)態(tài)變化規(guī)律。在試驗(yàn)條件下,單次灌水量超過60mm會(huì)對(duì)0-100 cm土層的土壤含水率起到了明顯的提高。降雨對(duì)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(qiáng)土壤蒸發(fā)強(qiáng)度,利用Ritchie模型描述土壤蒸發(fā)時(shí),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(shí)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(yàn)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(duì)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(yàn)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(duì)株高的增長作用并不顯著。灌返青水對(duì)于葉面積指數(shù)的增長有明顯的促進(jìn)作用,拔節(jié)期灌溉對(duì)促進(jìn)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(duì)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(duì)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(duì)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(huì)對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)SIMDual_Kc雙作物系數(shù)模型參數(shù)進(jìn)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(duì)土壤含水率的模擬一致性指數(shù)d達(dá)到0.933以上,對(duì)棵間蒸發(fā)量的模擬一致性指數(shù)d達(dá)到0.913以上。通過模擬分析,確定冬小麥整個(gè)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(duì)不同深度土壤層次所含水分的有效性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。就不同土壤層次在不同生育階段的有效性而言,本試驗(yàn)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(jí)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(yàn)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(shí)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(yàn)證
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李國芳,夏自強(qiáng),郝振純,蔣洪庚,陳海芳;田間土壤含水率的變異性及監(jiān)測誤差分析[J];水科學(xué)進(jìn)展;2000年04期

2 李國芳,夏自強(qiáng),郝振純,蔣洪庚,陳海芳;田間土壤含水率的統(tǒng)計(jì)特性分析[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年01期

3 雷少剛;卞正富;;探地雷達(dá)測定土壤含水率研究綜述[J];土壤通報(bào);2008年05期

4 曾慶欣;李曉東;李光林;;基于太陽能的土壤含水率遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測儀研制[J];農(nóng)機(jī)化研究;2012年08期

5 殷哲;雷廷武;晏清洪;陳展鵬;董月群;莊曉暉;;土壤含水率對(duì)近紅外傳感器標(biāo)定模型的響應(yīng)研究[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年06期

6 王作華 ,鄭會(huì)君;保護(hù)性耕作農(nóng)田地溫及土壤含水率測試分析[J];農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化;2003年04期

7 徐效軍;張鷹;;土壤含水率與光譜反射率的灰色關(guān)聯(lián)分析[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年07期

8 鮑一丹;何勇;方慧;Annia Garcia Pereira;;土壤的光譜特征及氮含量的預(yù)測研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2007年01期

9 張榮標(biāo);何加祥;吳濤;馮友兵;;基于圖像處理的土壤表層含水率在線檢測方法研究[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2007年10期

10 呂長平;徐艷;成明亮;;土壤含水率對(duì)牡丹生理生化特性的影響[J];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 楊林林;麥田土壤水分運(yùn)移與有效性評(píng)價(jià)[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2017年

2 武敏;遼西褐土溝灌侵蝕過程研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 馬玉瑩;精確測量土壤水的體積置換方法研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

4 成劍波;基于C/N調(diào)節(jié)的沼液灌溉土壤氮淋溶控制研究[D];西南大學(xué);2016年

5 孫宇瑞;非飽和土壤介電特性測量理論與方法的研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2000年

6 胡慶榮;含水含鹽土壤介電特性實(shí)驗(yàn)研究及對(duì)雷達(dá)圖像的響應(yīng)分析[D];中國科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所）;2003年

7 李濤;西北旱區(qū)葡萄園土壤含水率與土壤屬性空間變異及其對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 楊德軍;基于SPAC系統(tǒng)的土壤水動(dòng)力學(xué)模型研究[D];浙江大學(xué);2009年

9 戚春華;干旱半干旱地區(qū)牧草噴灌均勻特性與管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2007年

10 郁曉慶;無線地下傳感器網(wǎng)絡(luò)電磁波在土壤介質(zhì)中的傳輸研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王謙;陜西榆林樟子松林木生長與種子萌發(fā)規(guī)律研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2015年

2 孫秀路;施肥條件下波涌灌溉田間水氮分布特性研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

3 張廷強(qiáng);水分在土壤—甘蔗連續(xù)體內(nèi)運(yùn)移特征研究[D];河北工程大學(xué);2015年

4 張軍;番茄根系層分布與土壤水分變化區(qū)域間的關(guān)系研究[D];中國科學(xué)院研究生院（教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心）;2015年

5 張陽;基于無線地下傳感器的土壤含水率監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

6 李占成;基于GPRS的土壤墑情遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 甘繼權(quán);營林用火對(duì)純毛竹林地土壤理化性質(zhì)的影響研究[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

8 曹鼎峰;土壤含水率分布式光纖測量試驗(yàn)研究[D];南京大學(xué);2014年

9 李寧;土壤多參數(shù)復(fù)合傳感器的研究與系統(tǒng)開發(fā)[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

10 岳勝如;基于NDVI分區(qū)的內(nèi)蒙古牧區(qū)土壤含水率遙感監(jiān)測方法分析及應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2862432