紫花苜蓿地下滴灌关键技术参数及灌溉制度优化研究

发布时间：2018-06-25 08:02

本文选题：地下滴灌 + 紫花苜蓿　；参考：《内蒙古农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：近年来,内蒙古牧区节水灌溉饲草料地有近60%种植优质牧草,紫花苜蓿是其中种植比例较高的牧草;在推进牧区节水灌溉饲草地建设过程中,滴灌成为内蒙古自治区中西部缺水地区的首选灌水方式。本文通过土壤水分入渗试验、大田试验以及模型模拟来确定紫花苜蓿地下滴灌适宜的关键技术参数并对灌溉制度进行优化,主要研究成果如下:(1)室内进行土壤特性参数测定并模拟砂土中地下滴灌条件下的水分入渗,发现在砂土中地下滴灌湿润锋在水平方向和垂直向下的运动规律和地面滴灌基本相同,但是向上的湿润锋推移速率较小。当滴灌带埋深为15cm时,土体表面以下5cm处土壤含水率达到田间持水量时,其他各点基本刚达到饱和含水率,比其他滴灌带埋深的灌水均匀性更好,因此在作物的苗期可以将滴灌带埋深设为15cm左右,提高作物出苗率。(2)研究紫花苜蓿地下滴灌条件下关键技术参数影响因子。分析滴灌带埋深、滴头流量、灌水定额对紫花苜蓿株高、根系、产量以及滴灌带滴头堵塞情况的影响,得出滴灌带埋深影响紫花苜蓿的根系的侧根发育,对主根影响不大,对紫花苜蓿的株高和产量影响也不显著,由于紫花苜蓿的根系主要分布在10～30cm,因此建议第二年以后的紫花苜蓿将滴灌带埋深设置为20cm左右,在保证根系高效用水的同时减少地面蒸发;通过分析滴头流量对紫花苜蓿株高、根系、产量和滴头堵塞率的影响发现滴头流量为2.0L/h时更利于紫花苜蓿的生长发育,同时滴头堵塞率相对较低。(3)根据水量平衡方程对地下滴灌条件下不同实验处理的紫花苜蓿的整个生育期的耗水量和耗水强度进行计算。经过对其耗水规律的分析,发现第二茬紫花苜蓿的耗水量最大,耗水量范围为172.64～189.10mm;比其他两茬耗水强度也高,平均耗水强度能达到3.84～4.17mm/d。全生育期内耗水量范围在400～500mm,耗水强度范围在2.65～3.13mm/d。(4)运用Penman-Monteith法计算了 ETO,利用双作物系数法对地下滴灌条件下的紫花苜蓿作物系数进行修正,并对地下滴灌条件下的紫花苜蓿的需水量进行计算得出整个生育期需水量在500mm左右,其中第二茬的需水量最大接近200mm。将三茬紫花苜蓿需水量的计算结果与实测值进行对比,发现计算值与实测值的相对偏差分别为3.17%、2.1%和4.6%。在紫花苜蓿生长初期和旺盛期的计算值与实测值更为接近,说明双作物系数法能很好的描述地下滴灌条件下的紫花苜蓿降水和灌溉情况下的作物需水量。(5)利用DSSAT4.5模型模拟了不同灌水方案对紫花苜蓿最终产量的影响,综合考虑各种因素,得出最优的灌溉制度。以作物高产为目标:优选方案W15,在每茬紫花苜蓿的各生育阶段灌水均为35.0mm左右,灌水4次,每茬灌水140mm,全生育期灌水420mm,这样可以保证紫花苜蓿的产量。以节水为目标:优选方案W3,在紫花苜蓿的返青期灌水15mm,其他生育阶段灌水为25mm,前两茬灌水4次,第三茬紫花苜蓿在开花期不灌水,这样全生育期灌水为245mm。以灌水次数最少为目标:选择方案W9,即在每茬紫花苜蓿的返青期和分枝期各灌水1次,灌水定额均为35mm,每茬紫花苜蓿灌水70mm,全生育期灌水210mm。
[Abstract]:The results are as follows : ( 1 ) The water content of alfalfa under the condition of water - saving irrigation is about 15cm . ( 4 ) Using Penman - Monteith method to calculate the crop coefficient of alfalfa under the condition of underground drip irrigation by using the double crop coefficient method , the water demand of alfalfa under the condition of underground drip irrigation was calculated to be about 500mm . The results showed that the relative deviation between the calculated value and the measured value was 3 . 17 % , 2.1 % and 4.6 % .
【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】：2017
【分类号】：S541.9;S275.6

【参考文献】