间作畦沟分灌模式下土壤水盐热迁移特征及灌水效果评价

发布时间：2020-06-21 12:04

【摘要】：随着农业生产的发展和进步,使得传统的资源消耗型农业开始逐步向技术效益型转化和迈进,因此实现农业资源的高效利用已然成为当今农业生产中面临的重点问题。本研究针对内蒙古河套灌区小麦／玉米间作常规灌溉模式下农田灌溉水浪费严重、土壤盐渍化日益加剧和作物水分利用效率过低等生产现状,结合垄作沟灌技术,集成了小麦／玉米间作畦沟分灌技术。研究了秋浇后土壤冻融期水盐热迁移特征并系统的评价了翌年春播期土壤水盐热状况对小麦、玉米种植的适宜性,在此基础上确定了适宜畦沟分灌技术作物种植的秋浇水量。对比研究了间作常规畦灌和畦沟分灌技术土壤水盐热的传输特征及对作物生长指标、产量和水分利用效率的影响。以田间试验数据为基础,借助地面灌溉模型SIRMOD模型对不同灌水模式下的土壤入渗参数进行了研究,并对灌水质量进行了对比分析,评价了畦沟分灌灌溉技术的灌水效果。得出的主要结论如下：(1)通过对秋浇条件下土壤冻融期土壤水盐热迁移特征及春播期土壤水盐热状况的系统研究得出,1500m3·hm-2的秋浇灌水定额可满足灌区春小麦及玉米开沟覆膜条件下的春播和幼苗的生长所需的土壤条件,最大程度上达到了节水的效果。(2)全生育期来看,畦沟分灌模式下玉米除土壤表层0-10cm一直处于积盐状态,下层土壤含盐量在灌溉水的淋洗作用下与畦灌相当,未对玉米的正常生长产生胁迫。沟灌玉米进入灌溉季节后,受土壤表层含盐量影响降低了土壤水势,表层0-60cm土壤含水率显著高于畦灌,有利于玉米的生长。间作共生期内,畦沟分灌小麦表层0-40cm土壤含盐量明显低于常规畦灌,但拔节末期以后同时期0-60cm土壤含水率要显著低于常规畦灌,这也是导致小麦产量降低的主要因素。(3)土壤含水率是影响地温的重要因素,采用畦沟分灌模式后,有效提高了玉米生育前期的耕层土壤温度,加速了玉米的生长进程,同时土壤相对干燥,使得根系得到干旱锻炼发育更发达,为沟灌玉米增产打下了基础。(4)间作作物的根系生长分布影响了作物边行生长效应,同时期沟灌玉米根系水平和垂向分布含量均明显大于畦灌,而小麦生长旺盛期常规畦灌根系含量明显大于畦沟分灌。生育前期,畦灌较沟灌玉米生长受边行效应限制显著,生育后期随气温升高及小麦边行竞争优势的解除,两种灌水方式达到相近水平。畦沟分灌小麦生长进程受边行效应负面影响显著,进入抽穗期后常规畦灌小麦边行优势突出,各生长指标明显高于畦沟分灌。(5)畦沟分灌较常规畦灌显著提高了作物水分利用效率,平均节约灌溉用水30%以上,且玉米产量平均提高14%左右,而小麦产量降低7%左右。综合考虑,在灌区农业用水日趋紧张的现状下,建议采用小麦/玉米间作畦沟分灌的灌水模式。(6)以田间实测数据为基础,采用SIRMOD模型对土壤参数进行了估算并且对畦沟分灌灌水效果进行了评价,结果表明畦沟分灌技术优化了灌溉参数且显著提高了田间灌水效率和灌水均匀度,改善和提高了灌水质量。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S275.3

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