畦灌液施不同水力要素对水氮空间分布影响研究
发布时间：2020-12-15 10:42
畦灌是我国灌溉面积占比较大的灌溉方式之一,存在水肥浪费、利用效率较低的问题,开展畦灌灌水技术参数优化组合研究对缓解我国农业用水短缺,提高水肥利用效率具有重要意义。本研究以豫北地区夏玉米和冬小麦连作体系作为研究对象,利用水肥一体化的方式进行施肥灌溉,设计3种不同的畦田规格和施肥参数,畦宽(1.5,2.3,3.2 m)相对应的单宽流量6,3.9,2.8 L/(m·s)、畦长(40,60,80 m)和液施施肥时机(全程液施,前半程液施,后半程液施),通过正交设计方法研究不同畦灌灌水参数组合下的水氮空间分布和作物产量以及水分利用效率,探求较优的畦灌液施参数组合,在兼顾高产的前提下提高灌溉施肥质量和水氮利用效率,为畦灌的灌溉制度和水肥一体化技术提供理论与技术支撑。试验以冬小麦和夏玉米为研究作物,取得的主要结果如下:(1)灌水施肥2 d后的土壤水分和硝态氮集中分布在作物根系层中,根系层以下的土壤水氮变化幅度相对较小,土壤水氮的增幅随着土壤深度的增加而呈现减少趋势。土壤水分空间分布受单宽流量影响较大,不同处理的水分沿畦长空间的高低分布区域有相似性;硝态氮空间分布受单宽流量和施肥时机的共同影响,前半程...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
畦灌液施装置示意图
g T7 h T8 i T9图 3.1 冬小麦返青期灌前 2 d 沿畦长土壤平均体积含水率含量（%）空间分布状况Fig. 3.1 Spatial distribution of average soil moisture content (%) 2 days before irrigation along border length for thegreening period of winter wheata T1 b T2 c T3
g T7 h T8 i T9图 3.2 冬小麦返青期灌后 2 d 沿畦长土壤平均体积含水率含量（%）空间分布状况Fig. 3.2 Spatial distribution of average soil moisture content (%) 2 days after irrigation along border length for thegreening period of winter wheat冬小麦返青期试验中，各处理灌水前 2 d 土壤水分分布如图 3.1，从图中可以看出，沿畦长方向水分在 0~60 cm 土层内分布不均，呈片状分布，60~100 cm 则呈现层状分布，分布较为均匀，这是因为冬小麦根系的不均匀吸水造成体积含水率在土壤上下层的分布情况。与灌前 2 d 相比，灌后 2 d 的土壤含水率（图 3.2）在高低分布区域基本相似，且在 1 m 土层以内的增加尤为显著，且土壤 0~40 cm 土层的水分分布更为均匀，整个实验小区的层状结构更为明显。此外，试验小区在畦田前段部分的含水率含率略高于畦田后段，这是因为水流推进时间和距离呈幂指数关系，畦田越长灌水时间越多，导致前部分畦段受水时间多于后部分畦段受水时间，从而使得前部畦段水分积累较多。另外，灌水后局部畦段含水率明显高于其他畦段，一方面可能由于作物及田间杂草等的不均匀吸收水分，另一方面也可能和畦田地面微地形有关。冬小麦扬花期灌水试验前后 2 d 不同处理下的土壤 1 m 土层以内的土壤平均体积含水率沿畦长分布状况如图 3.3 和图 3.4。由图可知，灌水前 2 d 和后 2 d 土壤含水率空间高低分布趋势与返青期具有相似性，也说明了畦灌可以提高水分分布的均匀性。灌水后 2 d 的土壤水分在 0~60 cm
【参考文献】：
期刊论文
[1]畦灌不同液施模式下水氮空间分布特征[J]. 高剑民,吕谋超,邓忠,李迎,胡兰,忠智博. 灌溉排水学报. 2019(01)
[2]畦灌液施方式对夏玉米灌溉质量和水分利用率的影响[J]. 高剑民,邓忠,吕谋超,宗洁,王军可,谷少委. 水土保持学报. 2018(06)
[3]拔节期水氮处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响[J]. 张笑培,王和洲,周新国,杨慎骄,陈金平,刘安能. 灌溉排水学报. 2018(12)
[4]不同灌水量与灌水频率对加工番茄根系生长和产量的影响[J]. 张坤,刁明,景博,张筱茜,万文亮,郭鹏飞,韩文. 排灌机械工程学报. 2020(01)
[5]基于灌区尺度的畦田规格优化研究——以泾惠渠灌区为例[J]. 聂卫波,董书鑫,马孝义. 灌溉排水学报. 2018(04)
[6]基于水足迹的中国农业用水效果评价[J]. 操信春,任杰,吴梦洋,郭相平,王卫光. 农业工程学报. 2018(05)
[7]覆膜和水分亏缺对春小麦光合特性影响及模型比较[J]. 段萌,杨伟才,毛晓敏. 农业机械学报. 2018(01)
[8]水氮互作对夏玉米氮素积累运转及利用的影响[J]. 夏来坤,薛华政,李川,李丽华,徐蓬. 中国农学通报. 2018(03)
[9]品种、密度与覆膜方式对旱地春玉米产量和水分利用效率的影响[J]. 李尚中,樊廷录,赵刚,王磊,党翼,张建军,唐小明,王淑英. 草业学报. 2017(12)
[10]水氮供应对夏棉产量、水氮利用及土壤硝态氮累积的影响[J]. 司转运,高阳,申孝军,刘浩,龚雪文,段爱旺. 应用生态学报. 2017(12)
硕士论文
[1]深松对土壤物理特性影响及畦灌灌水技术参数研究[D]. 王万宁.中国农业科学院 2018
[2]畦灌改水成数对农田土壤水氮时空分布影响研究[D]. 胡雅.西北农林科技大学 2015
[3]灌施条件下尿素在土壤中的迁移转化规律研究[D]. 刘秋丽.太原理工大学 2012
本文编号：2918135
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
畦灌液施装置示意图
g T7 h T8 i T9图 3.1 冬小麦返青期灌前 2 d 沿畦长土壤平均体积含水率含量（%）空间分布状况Fig. 3.1 Spatial distribution of average soil moisture content (%) 2 days before irrigation along border length for thegreening period of winter wheata T1 b T2 c T3
g T7 h T8 i T9图 3.2 冬小麦返青期灌后 2 d 沿畦长土壤平均体积含水率含量（%）空间分布状况Fig. 3.2 Spatial distribution of average soil moisture content (%) 2 days after irrigation along border length for thegreening period of winter wheat冬小麦返青期试验中，各处理灌水前 2 d 土壤水分分布如图 3.1，从图中可以看出，沿畦长方向水分在 0~60 cm 土层内分布不均，呈片状分布，60~100 cm 则呈现层状分布，分布较为均匀，这是因为冬小麦根系的不均匀吸水造成体积含水率在土壤上下层的分布情况。与灌前 2 d 相比，灌后 2 d 的土壤含水率（图 3.2）在高低分布区域基本相似，且在 1 m 土层以内的增加尤为显著，且土壤 0~40 cm 土层的水分分布更为均匀，整个实验小区的层状结构更为明显。此外，试验小区在畦田前段部分的含水率含率略高于畦田后段，这是因为水流推进时间和距离呈幂指数关系，畦田越长灌水时间越多，导致前部分畦段受水时间多于后部分畦段受水时间，从而使得前部畦段水分积累较多。另外，灌水后局部畦段含水率明显高于其他畦段，一方面可能由于作物及田间杂草等的不均匀吸收水分，另一方面也可能和畦田地面微地形有关。冬小麦扬花期灌水试验前后 2 d 不同处理下的土壤 1 m 土层以内的土壤平均体积含水率沿畦长分布状况如图 3.3 和图 3.4。由图可知，灌水前 2 d 和后 2 d 土壤含水率空间高低分布趋势与返青期具有相似性，也说明了畦灌可以提高水分分布的均匀性。灌水后 2 d 的土壤水分在 0~60 cm
【参考文献】：
期刊论文
[1]畦灌不同液施模式下水氮空间分布特征[J]. 高剑民,吕谋超,邓忠,李迎,胡兰,忠智博. 灌溉排水学报. 2019(01)
[2]畦灌液施方式对夏玉米灌溉质量和水分利用率的影响[J]. 高剑民,邓忠,吕谋超,宗洁,王军可,谷少委. 水土保持学报. 2018(06)
[3]拔节期水氮处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响[J]. 张笑培,王和洲,周新国,杨慎骄,陈金平,刘安能. 灌溉排水学报. 2018(12)
[4]不同灌水量与灌水频率对加工番茄根系生长和产量的影响[J]. 张坤,刁明,景博,张筱茜,万文亮,郭鹏飞,韩文. 排灌机械工程学报. 2020(01)
[5]基于灌区尺度的畦田规格优化研究——以泾惠渠灌区为例[J]. 聂卫波,董书鑫,马孝义. 灌溉排水学报. 2018(04)
[6]基于水足迹的中国农业用水效果评价[J]. 操信春,任杰,吴梦洋,郭相平,王卫光. 农业工程学报. 2018(05)
[7]覆膜和水分亏缺对春小麦光合特性影响及模型比较[J]. 段萌,杨伟才,毛晓敏. 农业机械学报. 2018(01)
[8]水氮互作对夏玉米氮素积累运转及利用的影响[J]. 夏来坤,薛华政,李川,李丽华,徐蓬. 中国农学通报. 2018(03)
[9]品种、密度与覆膜方式对旱地春玉米产量和水分利用效率的影响[J]. 李尚中,樊廷录,赵刚,王磊,党翼,张建军,唐小明,王淑英. 草业学报. 2017(12)
[10]水氮供应对夏棉产量、水氮利用及土壤硝态氮累积的影响[J]. 司转运,高阳,申孝军,刘浩,龚雪文,段爱旺. 应用生态学报. 2017(12)
硕士论文
[1]深松对土壤物理特性影响及畦灌灌水技术参数研究[D]. 王万宁.中国农业科学院 2018
[2]畦灌改水成数对农田土壤水氮时空分布影响研究[D]. 胡雅.西北农林科技大学 2015
[3]灌施条件下尿素在土壤中的迁移转化规律研究[D]. 刘秋丽.太原理工大学 2012
本文编号：2918135
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