黑龙江省西部玉米膜下滴灌灌溉制度试验研究

发布时间：2020-06-13 05:39

【摘要】：当前,我国水资源紧缺,农业用水占了总用水量的六成以上,但农业基础设施落后,农业用水效率低下,制约了我国未来的社会发展。黑龙江省作为全国最大的商品粮基地,其西部半干旱地区的粮食种植受到了水资源的限制。近年来,许多学者对东北地区膜下滴灌条件下的玉米种植进行了试验研究,主要集中在农艺方式和水肥耦合的增产效应方面。为了提高农业用水效率,为黑龙江省西部主要的玉米种植区积累不同水文年型的膜下滴灌玉米灌溉制度的基础研究数据,保证黑龙江省西部地区玉米长期高产稳产,本文通过在黑龙江省大庆市肇州县水利科学研究所进行玉米大田试验,结合膜下滴灌技术,实测灌溉定额、灌水次数两个因素不同水平对玉米生理指标、土壤水盐状况、产量及水分利用效率等指标的影响,并根据玉米实际生产效益对不同的灌水方案进行综合分析与评价,得出以下结论:(1)灌溉定额相同条件下,在抽雄期、灌浆期追加灌水,会减少玉米前中期的灌水量,调整更多水分到玉米的生殖生长阶段。此时,灌水次数较少的处理在营养生长阶段的株高、茎粗、叶面积、净光合速率等指标均优于灌水次数较多的处理,而在玉米的生殖生长阶段,灌水次数较少的处理开始受到水分条件的限制,在各项指标上接近或劣于灌水次数较多的处理。除净光合速率外,各灌溉定额相同的处理,其最终生物性状指标相差不大;灌水次数相同的情况下,灌溉定额从200 m~3/hm~2增加至400 m~3/hm~2时,玉米的株高、茎粗、叶面积、净光合速率各项指标均增长,且增长趋势由平缓趋向陡增。继续增加灌溉定额,各项指标均略有下降。(2)玉米收获时的干物质重在相同灌溉定额条件下随灌水次数增加而增加,灌溉定额为200 m~3/hm~2和500 m~3/hm~2时,其各自的三个处理之间差距较小,而灌溉定额为300 m~3/hm~2和400 m~3/hm~2时,其各自的三个处理之间差距较大。在灌水次数相同的条件下,玉米收获时的干物质重基本随灌溉定额增大而增大,但灌溉定额超过400 m~3/hm~2时,干物质重出现了下降。(3)玉米各生育期内0~20 cm土层水分受蒸发和作物吸水双重作用,特别是膜下滴灌条件下,作物生长耗水和蒸发作用更加剧烈,浅层土壤含水率较低,而20~80 cm土层基本处于犁底层及以下,土壤含水率相对较高,土壤水分容易集中在20~40 cm和60~80 cm土层。(4)对比生育期初和生育期末的土壤盐分剖面图可以发现,CK处理膜下土壤0~40 cm土层形成脱盐区,膜下土壤40~80 cm土层和膜间土壤形成积盐区。增加灌溉定额,土壤水分的垂向运动会增强,将盐分淋洗到较深的土壤。灌溉定额较小的处理膜下土壤40~80 cm土层形成积盐区,而灌溉定额较大的处理膜下土壤盐分主要集中在60~80 cm。相同灌溉定额的处理,灌水频次越多,盐分运移到膜间土壤就越多,根系部位脱盐效果越好。(5)在膜下滴灌条件下玉米各生育期中,抽雄期的日耗水量最大,接下来依次是灌浆期、拔节期、苗期,成熟期耗水量最小。(6)玉米在黑龙江省西部膜下滴灌条件下,灌溉定额为400 m~3/hm~2,灌水次数为4次时,各生物性状指标较优,产量达到最大的17034.98 kg/hm~2,其水分生产效率和灌溉水增产效率同时达到最大的4.11 kg/m~3和0.80 kg/m~3,是经济合理的灌溉制度。(7)在2017年水文条件下(丰水年),黑龙江西部半干旱地区玉米膜下滴灌灌水模式的平均收益均较高,但处理之间纯收益相差很大,灌溉定额为400 m~3/hm~2,灌水次数为4次的处理公顷纯收益最高,达到6546.97元/公顷,而灌溉定额为200 m~3/hm~2的三个处理以及灌溉定额为300 m~3/hm~2,灌水次数为3次、4次的两个处理每公顷收益均低于CK处理,在实际生产中不是合理经济的选择。
【图文】：

路线图,试验技术,路线图,大田试验

引言（2）通过测量大田试验中玉米全生育期土壤含水率和土壤电导率，分析膜下滴灌同处理对土壤水盐含量的影响。（3）通过大田试验中的实测的产量及水分数据，，对不同灌溉定额条件下玉米各生的土壤水分、水分利用效率进行分析，结合通过水量平衡计算出玉米不同生育期的耗水强度及耗水规律。.3.2 技术路线试验的技术路线流程图如图 1-1 所示。

示意图,模式种,大垄双行,示意图

图 2-1 大垄双行模式种植示意图Fig. 2-1 A schematic map of large ridge and double row mode
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S513;S274

【参考文献】