一體化壟作溝灌溝壟田規(guī)格參數(shù)與作物需水特性研究.pdf

1、一體化壟作溝灌是對傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)的改進(jìn),可在大幅度減少作物供水的同時(shí)提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前國內(nèi)外對一體化壟作溝灌的溝壟田規(guī)格和灌溉效應(yīng)及灌溉制度等方面的研究較少。本文在查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,采用大田試驗(yàn)、理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的技術(shù)路線,在一體化壟作溝灌溝壟田規(guī)格參數(shù)、灌水技術(shù)要素、水流運(yùn)動、土壤水分入滲、作物生長發(fā)育及需水特性和灌溉制度等方面進(jìn)行了較為深入的研究工作,取得了以下主要研究成果:
　　(1)探明了一

2、體化壟作溝灌溝壟田規(guī)格參數(shù)對水流推進(jìn)和消退的影響規(guī)律。溝深和溝底縱坡增大,水流推進(jìn)速度加快,溝寬及壟寬增大,水流推進(jìn)速度減慢;溝寬和壟寬增大,水流消退速度加快,歷時(shí)減少;溝深增大,消退時(shí)長變大;溝底縱坡增大,溝首入滲時(shí)間變短,溝尾入滲時(shí)間變長,入滲時(shí)間差距加大。建立了不同溝壟田規(guī)格參數(shù)的灌溉水流推進(jìn)距離與時(shí)間及水流消退距離與時(shí)間的關(guān)系,水流推進(jìn)與消退的距離與時(shí)間之間為冪函數(shù)關(guān)系。
　　(2)明確了溝底縱坡和壟寬為灌水質(zhì)量的主要影響

3、因素,溝寬和溝深為次要因素。探明了一體化壟作溝灌條件下不同入溝流量對水流運(yùn)動的影響,入溝流量增大,水流推進(jìn)速度增大,水流消退歷時(shí)增加,不同入溝流量的消退歷時(shí)差異顯著;確定了試驗(yàn)條件下溝壟田規(guī)格最優(yōu)參數(shù)組合為壟寬70cm、溝寬40cm、溝深20cm、溝底縱坡l‰,適宜入溝流量為1.65L/s,相應(yīng)的Ed、Ea和Es分別為92.94％、93.32%和91.73%。
　　(3)探明了一體化壟作溝灌溝壟田規(guī)格參數(shù)對累計(jì)入滲量的影響特性,累

4、計(jì)入滲量與溝寬和壟寬正相關(guān),而與溝深和溝底縱坡負(fù)相關(guān);壟寬為主要影響因素,溝寬次之。揭示了一體化壟作溝灌不同溝壟困規(guī)格參數(shù)的土壤水分分布規(guī)律,溝底縱坡為影響土壤濕潤體分布的主要因素,溝深和壟寬次之。采用Hydrus-2D土壤水分運(yùn)動模型對一體化壟作溝灌土壤水分入滲過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,濕潤鋒和土壤含水率的模擬值與實(shí)測值一致性較好。
　　(4)研究表明,試驗(yàn)條件下的一體化壟作溝灌夏玉米生育期延長l~2天,冬小麥生育期延長2~3天;灌溉

5、水量增加,夏玉米和冬小麥的生育周期分別延長4~6d和2—4d;-體化壟作溝灌夏玉米和冬小麥葉面積有不同程度增長,綠葉高值持續(xù)期延長,利于作物制造更多的光合同化產(chǎn)物;夏玉米的株高和基部莖粗都有所增長,冬小麥的株高較傳統(tǒng)平作種植模式的低,有利于提高冬小麥的抗倒伏能力。
　　(5)相對于傳統(tǒng)平作溝灌,一體化壟作溝灌使夏玉米籽粒重提高6.42%~11.70%,冬小麥單株籽粒重和最終干物重分別增加4.31%~6.97%和2.47%~5.30

6、%;水分處理對夏玉米穗長和百粒重影響微小,但對穗粒數(shù)和最終產(chǎn)量影響較大,70%田間持水量的處理產(chǎn)量最優(yōu),達(dá)7853.39kg/hm2;冬小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、籽粒重及產(chǎn)量受水分控制下限影響較大,產(chǎn)量隨水分處理增加而提高。一體化壟作溝灌單季少灌45mm水量,夏玉米增產(chǎn)175~817.45 kg/hm2,冬小麥增產(chǎn)150.57~237.63kg/hm2。
　　(6)一體化壟作溝灌冬小麥和夏玉米周年耗水量為687.57~886.22mm,比

7、傳統(tǒng)平作溝灌降低65.76~75.59mm;夏玉米在灌漿—成熟階段耗水量最大,達(dá)5.92~7.37mm,冬小麥在抽穗—灌漿期達(dá)到耗水量的峰值4.18~5.88mm。對比常規(guī)平作栽培,一體化壟作溝灌小麥和玉米水分利用效率分別提高9.43~10.39%和14.25~23.03%。
　　(7)計(jì)算了一體化壟作溝灌作物各生育期的水分敏感指數(shù),探明了冬小麥需水關(guān)鍵期為拔節(jié)—抽穗期和抽穗—灌漿期,夏玉米需水關(guān)鍵期為拔節(jié)—抽雄期和抽雄—灌漿期。