膜下滴灌條件下棉花水肥生產(chǎn)數(shù)學(xué)模型建立研究.pdf

1、水資源缺乏是我國干旱-半干旱地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的主要障礙因子。膜下滴灌是一種節(jié)水的灌溉方式，為干旱-半干旱地區(qū)水土資源的開發(fā)利用提供了新的研究思路和方法。而把滴灌技術(shù)和施肥技術(shù)相結(jié)合，就是利用滴灌系統(tǒng)作為施肥工具，在施肥量、施肥時間和施肥均勻度等方面都可以達(dá)到較高的精度，從而使滴灌作物獲得較好的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。本研究就是在膜下滴灌條件下，確定棉花產(chǎn)量對氮磷水的依存關(guān)系以及用數(shù)學(xué)模型研究施肥的定量化.這在一定程度上既能滿足棉花

2、不同生長時期所需要的養(yǎng)分，又能節(jié)省肥料，也避免了多余的肥料對土壤造成污染。 主要研究如下： （1）2007年的試驗(yàn)是在石河子國家農(nóng)業(yè)科技實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行，以氮肥、磷肥和水為變量因素，采用“3414”設(shè)計方案。本試驗(yàn)中“3414”是指氮（N）、磷（P）和水（W）三個因素，每個因素設(shè)4個水平，共14個處理。其中灌溉量分別為2400、3600、4800和6000m3·hm-2；氮肥用量分別為施純氮（N）0、150、300和450kg

3、·hm-2；磷肥用量分別為施純磷（P2O5）0、60、120和180kg·hm-2。結(jié)果表明：當(dāng)固定兩個量不變，一個量在變化時。在一定的范圍用量內(nèi)，產(chǎn)量隨氮磷水的增加而增加。當(dāng)增加到一定量后，再增加氮磷水的量反而有下降的趨勢。 （2）通過多元回歸分析的方法，得到非線性的多元施肥數(shù)學(xué)膜型為：Y=1120.11+5.644N+3.074P+1567.467W-0.0112N2+0.0490NP-0.501NW-0.0201P2-1.

4、771PW-138.211W2經(jīng)回歸曲面分析表明，氮、磷、水的最優(yōu)響應(yīng)值分別為292.701，119.121，4.494代入上式得到產(chǎn)量最優(yōu)值為y=6311.916。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了氮、磷、水的最佳用量為：氮292.701kg·hm-2，磷119.121kg·hm-2，水4494m3·hm-2。該施肥模型相對誤差范圍在0.26％～4.27％，與實(shí)際基本相符可行。 （3）由于棉花是對氮素敏感的植物，氮對棉花的生長發(fā)育有著決定性的影

5、響，因而通過2007年的試驗(yàn)，2008年的試驗(yàn)在石河子國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)進(jìn)行，試驗(yàn)設(shè)氮素增加速率r變量5個水平即為0.140（N0'）、0.142（N1'）、0.144（N2'）、0.146（N3'）、0.148（N4'），建立了棉花最高產(chǎn)量指數(shù)施肥模型為Nm=N0（e0.146t-1）-Nm-1，當(dāng)棉田施氮（N）量為310.39kghm-2，籽棉最高產(chǎn)量為7080.087kghm-2。其中N0=8.512×10-5kghm-2表示試驗(yàn)施