农田夏玉米砂石覆盖下的水热运移及蒸散过程

发布时间：2020-02-23 03:20

【摘要】：砂石覆盖作为一种具有综合效能的旱作覆盖技术,具有明显改良和调节农田小环境的功效,通过砂石覆盖可起到调温、蓄水、保墒的效果。近年来,砂石覆盖在农业生产中得到了大量应用。夏玉米砂石覆盖条件下的土壤-作物试验于2014年6-10月和2015年6-10月在西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院进行,试验共设置了4个砂石覆盖厚度水平:1、2、3及4cm,以不覆盖为对照(SDCK);2个灌水水平:0和50mm,由此形成了5个不灌水处理(SDCK、SD1、SD2、SD3和SD4)和5个灌水处理(ISDCK、ISD1、ISD2、ISD3和ISD4)。研究对比分析了不同覆盖条件下土壤温度和热通量的变化,以及蒸发蒸腾量和土壤蒸发的变化规律。所得主要结果如下:(1)表层5cm土壤温度变化幅度大,10、15、20、25cm处地温波动幅度依次递减,25cm深度处地温变化平缓。砂石覆盖对表层土壤温度具有明显的增温效应,且随着覆盖厚度的增加,土壤温度越高,增温效果越明显。一日中,土壤温度在8:00~14:00处于升温阶段,14:00~18:00处于降温阶段,呈现先增大后减小的趋势。其中,8:00地温可代表日最低温度,14:00可代表日最高温度。此外表层地温与气温可以拟合较好的幂函数关系。(2)整个生育期内土壤热通量为正值,土壤吸收储存热量。并且砂石覆盖条件下土壤热通量大于裸地对照。热通量的变化趋势与净辐射的变化趋势一致,在七月初达到最大值,随着净辐射的降低,土壤热通量也表现出降低的趋势。(3)砂石覆盖可以抑制农田土壤表面水分蒸发,达到保水保墒的效果,进而促进植物的生长发育。全生育期内,裸地对照的土壤棵间蒸发量均大于砂石覆盖,并且随着厚度的增加,棵间土壤蒸发逐渐减小,即SDCKSD1SD2SD3SD4。夏玉米生长期间,棵间蒸发量(Es)与蒸发蒸腾量(ET)的比值在不同生长阶段不同,苗期Es与ET比值较大,进入拔节期后,Es与ET比值减小,成熟期后,Es与ET值增大。(4)砂石覆盖条件下的蒸发蒸腾量均小于裸地对照,且砂石覆盖量越大,蒸发蒸腾量越小,即SDCKSD1SD2SD3SD4。灌水的五个处理蒸发蒸腾量均比不灌水的处理蒸发蒸腾量大。2015年蒸发蒸腾量整体比2014年大,这是由于2014年夏玉米叶面积指数偏小,且降雨量较多,从而影响植物的蒸腾作用,使得蒸发蒸腾量偏小。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S318;S152

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本文编号：2582059