冬小麦-夏玉米复种连作灌溉制度优化研究
发布时间：2021-01-06 11:23
黄淮平原是我国重要的粮食生产基地,粮食之所以产量不高是由于受到了灌溉水资源的限制,也就是说,这是由于水资源的供需矛盾造成的。在作物对灌溉水资源需求不断增加、人们对粮食的需求增大的背景下,如何在有限的水资源条件下生产出更多的粮食显得十分重要。在河南省原阳县开展节水灌溉试验,目的是通过设置不同的土壤含水率水平来研究和确定冬小麦、夏玉米和耗水量之间的关系,以此来确定作物合理、科学的灌溉制度,避免造成灌溉水资源的浪费并且同时使作物达到高产。研究方法:本试验对冬小麦和夏玉米设置不同的含水率下限水平,每个水平3个重复进行研究。研究内容:首先利用水量平衡法和彭曼公式计算出作物耗水量和参考作物需水量,从而计算出作物不同生育阶段的作物系数;然后在已知耗水量和产量的前提下建立模型求解出不同生育阶段的水分敏感指数通过校验得到合适的作物—水模型为Jesen模型;最后建立动态规划模型对灌溉制度进行优化。本试验可以得到如下结论:（1）根据原阳气象站观测的气象资料和试验所得到的的数据,利用彭曼公式（Penman-Monteith）和水量平衡方程计算出了冬小麦和夏玉米各阶段的参考作物蒸发蒸腾量和作物耗水量并在此基础上...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冬小麦-夏玉米灌溉制度优化技术路线
研究区概况及数据收集72研究区概况及数据收集2.1研究区概况2.1.1试验区地理位置河南农业大学原阳科教园区位于河南省原阳县福宁集镇小吴庄村，试验地处豫北平原，南临黄河，北临余河，地势西南高，东北低，地貌属黄河冲积平原，其地理坐标东经113.36~114.15°,北纬34.55~35.11°，如图2所示。图2试验区地理位置图Fig.2Geographicallocationoftestarea2.1.2气候特征河南省原阳县地处中纬度平原地带，属于暖温带大陆性季风型气候:四季分明，冬季干燥寒冷，春季干旱少雨。年均日照时长为1925.1h，光能资源充足，利用潜力大，原阳县热量资源丰富，年均温度为14.5℃。全年约有230d平均气温高于10.0℃，可以满足作物的热量需求[47]。年均降雨量约为573.3mm，主要集中在6-8月份，约占全年降雨量的58.4%。由于降水时空分布不均，依靠降雨很难满足农作物的生长需求，此时农民往往需以井灌和河灌等方式进行补充[48]。2.1.3水文水资源情况原阳县地跨黄河、海河两大水系，水资源充沛而且水域比较辽阔，水质良好，有利于水产养殖业的发展。在原阳县境内总共有三个大型引黄灌区，年供水量达1亿m3。地下水质优良并且有多处地下温泉遍布县区的周围。原阳县处于黄河故
研究区概况及数据收集9图3冬小麦试验处理分布图Fig.3Distributionofwinterwheatexperimentaltreatment图4夏玉米试验处理分布图Fig.4Distributionofsummercornexperimentaltreatment表1冬小麦不同生育期土壤相对含水率（%）下限的灌溉控制处理Table1Irrigationcontroltreatmentoflowerlimitofsoilrelativewatercontent(%)indifferentgrowingperiodsofwinterwheat处理播种-越冬越冬-返青返青-拔节拔节-抽穗抽穗-灌浆灌浆-成熟150505050555525050505065653505050507575460606060555556060606065656606060607575770707070555587070707065659707070707575
【参考文献】：
期刊论文
[1]耕作方式和灌水处理对冬小麦-夏玉米水分利用及产量的影响[J]. 张凯,刘战东,强小嫚,米兆荣,冯荣成,马岩川,余轩,孙景生. 农业工程学报. 2019(17)
[2]农村生活污水处理中存在的问题与对策[J]. 李发站,陆佳兴. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]基于高效节水灌溉的水资源供需平衡分析[J]. 刘增进,张彩玲,黄艳,张关超. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]关于我国农业节水发展问题分析[J]. 王庆,陈士俊. 安徽农业科学. 2013(02)
[5]加强农业节水的意义及发展方向[J]. 杨益. 水利发展研究. 2011(10)
[6]Jensen模型敏感指数随机误差对耗水量优化计算结果的影响[J]. 李玉婷,缴锡云,罗玉峰. 中国农学通报. 2011(24)
[7]作物水分敏感指数累积函数的改进及其验证[J]. 韩松俊,刘群昌,王少丽,胡亚琼. 农业工程学报. 2010(06)
[8]基于遗传算法的冬小麦优化灌溉制度研究[J]. 路振广,孟春红,王晓丽. 人民黄河. 2009(11)
[9]Jensen模型改进的研究[J]. 张巧玉,杨宝中,孙立志. 节水灌溉. 2007(08)
[10]建立作物水分生产函数的稳健回归方法[J]. 缴锡云,雷志栋,彭世彰. 灌溉排水学报. 2006(03)
博士论文
[1]华北地区结构型节水种植业模式及途径研究——以北京市顺义区为例[D]. 宫飞.中国农业大学 2003
硕士论文
[1]农艺节水条件下春玉米的非充分灌溉制度研究[D]. 翟治芬.甘肃农业大学 2009
[2]湖北省不同生态型烟区烟草优化灌溉制度研究[D]. 钟华.河海大学 2006
[3]华北地区冬小麦与夏玉米水分生产函数模型研究[D]. 罗遵兰.中国农业大学 2005
[4]灌区水资源优化配置与可持续发展评价研究[D]. 刘红亮.河海大学 2002
本文编号：2960481
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
冬小麦-夏玉米灌溉制度优化技术路线
研究区概况及数据收集72研究区概况及数据收集2.1研究区概况2.1.1试验区地理位置河南农业大学原阳科教园区位于河南省原阳县福宁集镇小吴庄村，试验地处豫北平原，南临黄河，北临余河，地势西南高，东北低，地貌属黄河冲积平原，其地理坐标东经113.36~114.15°,北纬34.55~35.11°，如图2所示。图2试验区地理位置图Fig.2Geographicallocationoftestarea2.1.2气候特征河南省原阳县地处中纬度平原地带，属于暖温带大陆性季风型气候:四季分明，冬季干燥寒冷，春季干旱少雨。年均日照时长为1925.1h，光能资源充足，利用潜力大，原阳县热量资源丰富，年均温度为14.5℃。全年约有230d平均气温高于10.0℃，可以满足作物的热量需求[47]。年均降雨量约为573.3mm，主要集中在6-8月份，约占全年降雨量的58.4%。由于降水时空分布不均，依靠降雨很难满足农作物的生长需求，此时农民往往需以井灌和河灌等方式进行补充[48]。2.1.3水文水资源情况原阳县地跨黄河、海河两大水系，水资源充沛而且水域比较辽阔，水质良好，有利于水产养殖业的发展。在原阳县境内总共有三个大型引黄灌区，年供水量达1亿m3。地下水质优良并且有多处地下温泉遍布县区的周围。原阳县处于黄河故
研究区概况及数据收集9图3冬小麦试验处理分布图Fig.3Distributionofwinterwheatexperimentaltreatment图4夏玉米试验处理分布图Fig.4Distributionofsummercornexperimentaltreatment表1冬小麦不同生育期土壤相对含水率（%）下限的灌溉控制处理Table1Irrigationcontroltreatmentoflowerlimitofsoilrelativewatercontent(%)indifferentgrowingperiodsofwinterwheat处理播种-越冬越冬-返青返青-拔节拔节-抽穗抽穗-灌浆灌浆-成熟150505050555525050505065653505050507575460606060555556060606065656606060607575770707070555587070707065659707070707575
【参考文献】：
期刊论文
[1]耕作方式和灌水处理对冬小麦-夏玉米水分利用及产量的影响[J]. 张凯,刘战东,强小嫚,米兆荣,冯荣成,马岩川,余轩,孙景生. 农业工程学报. 2019(17)
[2]农村生活污水处理中存在的问题与对策[J]. 李发站,陆佳兴. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2018(04)
[3]基于高效节水灌溉的水资源供需平衡分析[J]. 刘增进,张彩玲,黄艳,张关超. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(06)
[4]关于我国农业节水发展问题分析[J]. 王庆,陈士俊. 安徽农业科学. 2013(02)
[5]加强农业节水的意义及发展方向[J]. 杨益. 水利发展研究. 2011(10)
[6]Jensen模型敏感指数随机误差对耗水量优化计算结果的影响[J]. 李玉婷,缴锡云,罗玉峰. 中国农学通报. 2011(24)
[7]作物水分敏感指数累积函数的改进及其验证[J]. 韩松俊,刘群昌,王少丽,胡亚琼. 农业工程学报. 2010(06)
[8]基于遗传算法的冬小麦优化灌溉制度研究[J]. 路振广,孟春红,王晓丽. 人民黄河. 2009(11)
[9]Jensen模型改进的研究[J]. 张巧玉,杨宝中,孙立志. 节水灌溉. 2007(08)
[10]建立作物水分生产函数的稳健回归方法[J]. 缴锡云,雷志栋,彭世彰. 灌溉排水学报. 2006(03)
博士论文
[1]华北地区结构型节水种植业模式及途径研究——以北京市顺义区为例[D]. 宫飞.中国农业大学 2003
硕士论文
[1]农艺节水条件下春玉米的非充分灌溉制度研究[D]. 翟治芬.甘肃农业大学 2009
[2]湖北省不同生态型烟区烟草优化灌溉制度研究[D]. 钟华.河海大学 2006
[3]华北地区冬小麦与夏玉米水分生产函数模型研究[D]. 罗遵兰.中国农业大学 2005
[4]灌区水资源优化配置与可持续发展评价研究[D]. 刘红亮.河海大学 2002
本文编号：2960481
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