保水剂对滴灌沙土水分运移及沙培小油菜生长的影响研究

发布时间：2020-07-29 10:23

【摘要】：沙土栽培是近年来新兴的一种无土栽培模式,沙土具有成本低、消毒彻底、能够有效避免土壤连作危害发生等优点,并且我国沙地面积巨大,利用沙土进行作物栽培能够在一定程度上缓解我国耕地面积紧张的局面。但是沙土本身持水保水能力差,因此本文将具有高效保水能力的保水剂应用到沙培中,以期弥补沙土栽培持水保水能力差的缺点,促进作物更好的生长。本文通过室内沙土滴灌模拟试验、室外基质育苗试验、滴灌沙培小油菜试验,探究了不同浓度保水剂对沙土水分运移及沙培作物生长的影响,为保水剂在沙培上的应用提供参考。本文主要结论如下:(1)采用以珍珠岩、蛭石、腐熟秸秆和泥炭土等按照一定的比例配制而成的育苗基质,添加不同的保水剂浓度(0%、0.1%、0.2%、0.6%、1.4%,质量分数),进行了室外基质穴盘育苗试验。试验结果表明:添加适宜浓度的保水剂能够起到节水和促进幼苗生长的作用,但对出苗率有一定的抑制作用。在灌水下限为55%质量含水率,上限为饱和的前提下,保水剂浓度对灌水次数影响显著。当保水剂浓度为0%-0.6%时,随着保水剂浓度的增加灌水次数减少,当保水剂浓度增加为1.4%时,灌水次数反而有增加的趋势,这是因为保水剂浓度增加使得基质出现板结硬化,水分难以进入基质,保水剂保水效果减弱,灌水次数增加。保水剂浓度对小油菜幼苗的最大叶片面积、鲜重、干重等指标影响显著,三项指标均随着保水剂浓度的增加而增加,且在保水剂浓度为1.4%时表现最好。(2)室内设置了不同保水剂浓度(0%、0.1%、0.2%、0.6%、1.4%,质量分数)、滴头流量(1L/h)及灌水时间(4h),研究其对滴灌沙土水分运移的影响,试验结果表明:沙土湿润锋形状大体上为一个以滴头为圆心的椭圆,在灌水时间和灌水量均相同的情况下,随着保水剂浓度的增加,湿润体的体积先增大后减小,在保水剂浓度为0.2%时达到最大。不同保水剂浓度下沙土湿润锋的最大水平湿润距离X和最大垂直湿润距离Z随着时间的增加逐渐增大,且增加幅度越来越小,用幂函数进行湿润距离和时间的拟合,相关性较高。4h时的最大水平湿润距离X随着保水剂浓度的增大先增加后减小,在保水剂浓度为0.2%时最大;最大垂直湿润距离Z随着保水剂浓度的增加而减小,在保水剂浓度为1.4%时最小。不同保水剂浓度下沙土的土壤含水率均在距离滴头越近的地方越大,越远含水率越小,并且距离越远变化幅度越小。各取土点的含水量均随着保水剂浓度的增加而增加,在距离滴头较远的位置,这种增加的趋势有所减弱,说明保水剂对含水量的影响减弱。说明保水剂能够减少滴灌条件下沙土的垂直入渗,从而减少深层渗漏,促进沙土的保水效果。(3)设置不同保水剂浓度(0、15、30、60、90kg/hm~2)进行了室外沙培小油菜试验。试验结果表明:保水剂能够促进小油菜的生长,保水剂浓度对其叶面积和单株平均产量影响显著,实验组在株高、叶片数、叶面积及产量等方面的表现均好于对照组,且均在保水剂浓度为90 kg/hm~2时表现最优,分别比对照组高出1.5cm的高度、1.5片叶子、27.99cm~2叶面积和71.5%的单株平均产量。保水剂对小油菜单株日均灌水量影响显著,单株日均灌水量随着保水剂浓度的增加而减少,水分利用效率随着保水剂浓度增加整体上呈增加的趋势,两者实验组的表现均好于对照组,且在保水剂浓度为90 kg/hm~2时效果最好,说明保水剂能够提高水分利用效率,起到节水作用。当保水剂浓度为0和15 kg/hm~2时,土壤含水率均随着深度的增加急剧增加。而当保水剂浓度为30、60和90 kg/hm~2时,土壤含水率在垂直方向上变化不大,分布趋于均匀。说明适宜浓度的保水剂能促进水分在沙土中的均匀分布。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S565.4;S275.6

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