黄土高原雨水集聚深层入渗技术试验研究 ——以山地苹果园为例
发布时间：2021-03-26 14:41
为有效解决黄土高原山地苹果生产干旱缺水与水肥营养供求不足难题,我们在延安山地果园实地调研中发现了一种肥水坑施技术,这种技术是对以往果园坑灌技术的发展,并取得了初步效果。但相关技术参数以及水分调控效果等诸多问题缺乏科学数据支撑,技术本身也不完善,技术应用前景以及技术如何应用推广等问题均没有答案。在考察分析研讨过程中,课题组成员均认为这种技术有深入研究之必要,很可能能够形成一种解决黄土高原果园干旱缺水与水肥营养供求不足,甚至还可缓解区域水土流失问题的一种雨水资源化的综合技术。基于上述研究与思考,课题组提出了一种雨水集聚深层入渗技术（Rain Collection and Infiltration Systems,RWCI）,具有蓄水、保水、保肥和水肥一体化等功能,有望同步缓解干旱缺水和水土流失两大难题,适于黄土高原山地果园雨水资源化的新技术。RWCI技术作为一种复合技术体系,包括雨水集聚技术、雨水深层引流技术、引流防渗漏技术和保水保肥技术四项技术要素,其特点是不直接通过地表,而是将雨水、灌溉水或肥液通过引流管直接作用于作物根区土壤以持续供应作物水、肥吸收利用的立体水肥一体微型灌溉系统。本文...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
2.1 试验区概况试验于 2015-2016 年在陕西延安市宝塔区河庄坪镇万庄村典型的黄土高原丘陵沟壑区山地果园进行，试验地为典型的西向型坡度为 15°雨养红富士苹果园（图2-1、图2-3），占地面的10 亩。研究果树为 21a（2015 年）生旱作山地红富士（Malus pumilaMill）（砧木：八棱海棠），种植密度为 5 m×4 m。每年试验期为 4 月-11 月。试验点的地理位置为北纬 36°41′48.42″，东经109°20′21.37″，海拔高度1309 米。属干旱、半干旱气候带，平均年降雨量在 500 mm 左右，平均年气温值为 9.4℃，无霜期在 170～186d 之间（宋小林等 2016）。该区域土壤类型为黄绵土（Loessial soil）
（Malus pumilaMill），以八棱海棠作为砧木。2014 年3 月份至 2016 年11 月选择西向坡的 21a 生雨养山地红富士苹果园为试验地，其坡度为 15°、种植密度为 5 m×4 m，试验地占地 7 hm2。在果园随机选取长势相当的果树作为试验用树（平均树干直径为 24.20cm，平均树高为 3.45 m，平均冠幅直径为 5.19m），共 28 株，进行 RWCI 系统效果试验。本试验采取单株单 RWCI系统小区试验，考虑到 RWCI系统影响的众多因素，本试验将从 RWCI技术的规格设计参数和防渗设计两方面考虑。RWCI系统规格技术参数方面：RWCI 技术根据延安当地实地应用情况将 RWCI 技术坑口设计为正方形，规格为80×80 cm；深度参数设计为：40 cm（RWCI40）、60 cm（RWCI60）和80 cm（RWCI80）三个水平；坑底处理设置为有防渗层（RWCI蓄水坑底部铺设牛毛毡防渗）和无防渗层（RWCI 蓄水坑底部不布设防渗层）2 个水平。设置两个对照处理，分别为一个鱼鳞坑处理（CK）和裸露坡地处理（BS：Bare slope），各处理分别设 4 次重复，采取随机区组试验。鱼鳞坑规格：坑深约20cm，坑埂半圆内径为 150 cm，试验处理中所有涉及的鱼鳞坑处理设计规格都相同。为了保持与 RWCI系统环境条件的一致性，尽量保持试验果园 RWCI系统处理和对照 CK 处理的田间管理措施相同。具体试验处理及其具体措施如表 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原肥水坑施技术下苹果树根系及土壤水分布[J]. 宋小林,吴普特,赵西宁,高晓东. 农业工程学报. 2016(07)
[2]修剪对黄土丘陵区枣树蒸腾的调控作用[J]. 魏新光,陈滇豫,Liu Shouyang,汪星,高志永,汪有科. 农业机械学报. 2014(12)
[3]滴灌密植枣林细根及土壤水分分布特征[J]. 刘晓丽,马理辉,汪有科. 农业工程学报. 2013(17)
[4]黄土丘陵沟壑区坡面尺度土壤水分空间变异及影响因子[J]. 姚雪玲,傅伯杰,吕一河. 生态学报. 2012(16)
[5]苹果树微润灌溉技术试验研究[J]. 褚丽妹,葛岩,潘兴辉,张立坤,杜大鹏,宋姝. 节水灌溉. 2012(04)
[6]灌溉方式对梨园土壤水分及产量品质的影响[J]. 孙继亮,李六林,陶书田,苗永春,曹慧莲,张绍铃. 干旱地区农业研究. 2012(01)
[7]黄土丘陵区燕沟流域人工刺槐林的细根空间分布特征[J]. 张良德,徐学选,胡伟,李星. 林业科学. 2011(11)
[8]基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统[J]. 王新忠,顾开新,刘飞. 排灌机械工程学报. 2011(04)
[9]莲花湖库区红松水源涵养林土壤水分-物理性质的空间分布特征[J]. 段文标,陈立新,颜永强. 自然资源学报. 2011(07)
[10]黄土高原沟壑区塬面苹果园土壤水分特征分析[J]. 张义,谢永生,郝明德. 土壤. 2011(02)
博士论文
[1]黄土高原山地苹果园土壤水分消耗规律与果树生长响应[D]. 孟秦倩.西北农林科技大学 2011
[2]苹果园土壤-植物-大气系统水分传输动力学机制与模拟[D]. 龚道枝.西北农林科技大学 2005
硕士论文
[1]果园土壤水分监视与灌溉自动控制研究[D]. 胡海彬.河北农业大学 2012
[2]基于ZigBee和GPRS的远程果园智能灌溉系统的设计与实现[D]. 郎需强.山东农业大学 2011
[3]吐哈盆地滴灌葡萄耗水规律及灌溉制度研究[D]. 杨慧慧.石河子大学 2011
[4]陕北黄土丘陵枣林地涌泉根灌湿润体研究[D]. 黎朋红.西北农林科技大学 2010
本文编号：3101756
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
2.1 试验区概况试验于 2015-2016 年在陕西延安市宝塔区河庄坪镇万庄村典型的黄土高原丘陵沟壑区山地果园进行，试验地为典型的西向型坡度为 15°雨养红富士苹果园（图2-1、图2-3），占地面的10 亩。研究果树为 21a（2015 年）生旱作山地红富士（Malus pumilaMill）（砧木：八棱海棠），种植密度为 5 m×4 m。每年试验期为 4 月-11 月。试验点的地理位置为北纬 36°41′48.42″，东经109°20′21.37″，海拔高度1309 米。属干旱、半干旱气候带，平均年降雨量在 500 mm 左右，平均年气温值为 9.4℃，无霜期在 170～186d 之间（宋小林等 2016）。该区域土壤类型为黄绵土（Loessial soil）
（Malus pumilaMill），以八棱海棠作为砧木。2014 年3 月份至 2016 年11 月选择西向坡的 21a 生雨养山地红富士苹果园为试验地，其坡度为 15°、种植密度为 5 m×4 m，试验地占地 7 hm2。在果园随机选取长势相当的果树作为试验用树（平均树干直径为 24.20cm，平均树高为 3.45 m，平均冠幅直径为 5.19m），共 28 株，进行 RWCI 系统效果试验。本试验采取单株单 RWCI系统小区试验，考虑到 RWCI系统影响的众多因素，本试验将从 RWCI技术的规格设计参数和防渗设计两方面考虑。RWCI系统规格技术参数方面：RWCI 技术根据延安当地实地应用情况将 RWCI 技术坑口设计为正方形，规格为80×80 cm；深度参数设计为：40 cm（RWCI40）、60 cm（RWCI60）和80 cm（RWCI80）三个水平；坑底处理设置为有防渗层（RWCI蓄水坑底部铺设牛毛毡防渗）和无防渗层（RWCI 蓄水坑底部不布设防渗层）2 个水平。设置两个对照处理，分别为一个鱼鳞坑处理（CK）和裸露坡地处理（BS：Bare slope），各处理分别设 4 次重复，采取随机区组试验。鱼鳞坑规格：坑深约20cm，坑埂半圆内径为 150 cm，试验处理中所有涉及的鱼鳞坑处理设计规格都相同。为了保持与 RWCI系统环境条件的一致性，尽量保持试验果园 RWCI系统处理和对照 CK 处理的田间管理措施相同。具体试验处理及其具体措施如表 2-2 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土高原肥水坑施技术下苹果树根系及土壤水分布[J]. 宋小林,吴普特,赵西宁,高晓东. 农业工程学报. 2016(07)
[2]修剪对黄土丘陵区枣树蒸腾的调控作用[J]. 魏新光,陈滇豫,Liu Shouyang,汪星,高志永,汪有科. 农业机械学报. 2014(12)
[3]滴灌密植枣林细根及土壤水分分布特征[J]. 刘晓丽,马理辉,汪有科. 农业工程学报. 2013(17)
[4]黄土丘陵沟壑区坡面尺度土壤水分空间变异及影响因子[J]. 姚雪玲,傅伯杰,吕一河. 生态学报. 2012(16)
[5]苹果树微润灌溉技术试验研究[J]. 褚丽妹,葛岩,潘兴辉,张立坤,杜大鹏,宋姝. 节水灌溉. 2012(04)
[6]灌溉方式对梨园土壤水分及产量品质的影响[J]. 孙继亮,李六林,陶书田,苗永春,曹慧莲,张绍铃. 干旱地区农业研究. 2012(01)
[7]黄土丘陵区燕沟流域人工刺槐林的细根空间分布特征[J]. 张良德,徐学选,胡伟,李星. 林业科学. 2011(11)
[8]基于无线传感器网络的丘陵果园灌溉控制系统[J]. 王新忠,顾开新,刘飞. 排灌机械工程学报. 2011(04)
[9]莲花湖库区红松水源涵养林土壤水分-物理性质的空间分布特征[J]. 段文标,陈立新,颜永强. 自然资源学报. 2011(07)
[10]黄土高原沟壑区塬面苹果园土壤水分特征分析[J]. 张义,谢永生,郝明德. 土壤. 2011(02)
博士论文
[1]黄土高原山地苹果园土壤水分消耗规律与果树生长响应[D]. 孟秦倩.西北农林科技大学 2011
[2]苹果园土壤-植物-大气系统水分传输动力学机制与模拟[D]. 龚道枝.西北农林科技大学 2005
硕士论文
[1]果园土壤水分监视与灌溉自动控制研究[D]. 胡海彬.河北农业大学 2012
[2]基于ZigBee和GPRS的远程果园智能灌溉系统的设计与实现[D]. 郎需强.山东农业大学 2011
[3]吐哈盆地滴灌葡萄耗水规律及灌溉制度研究[D]. 杨慧慧.石河子大学 2011
[4]陕北黄土丘陵枣林地涌泉根灌湿润体研究[D]. 黎朋红.西北农林科技大学 2010
本文编号：3101756
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