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覆膜滴灌条件下灌水量对玉米根系分布特征的影响

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节水灌溉 2016年第11期 19-22,27页

作者：白有帅贾生海雒天峰甘肃农业大学工学院兰州730070 甘肃省水利科学研究院兰州730000

根系生长决定了植物吸收养分和水分的能力,在作物生长中扮演了重要的角色。为了探讨水分差异对玉米根系分布规律的影响,在民勤试验站进行了不同灌水量对覆膜滴灌玉米0～100cm土层根系质量、根径及根长的影响研究,结果表明,灌水量对膜下... 详细信息

根系生长决定了植物吸收养分和水分的能力,在作物生长中扮演了重要的角色。为了探讨水分差异对玉米根系分布规律的影响,在民勤试验站进行了不同灌水量对覆膜滴灌玉米0～100cm土层根系质量、根径及根长的影响研究,结果表明,灌水量对膜下滴灌玉米根系特征产生了重要影响：灌水量越大,其根系所占百分比和根径越大;同一生育时期,各处理不同土层根重变化较大,但其变化规律基本一致,均随着土层深度的增加,根重逐渐减小,0～40cm土层所占的重量百分比较大,同时0～40cm土层平均根径及根长也较大。试验为探索覆膜滴灌条件下玉米根系分布特征提供一定的参考,为完善覆膜滴灌灌溉制度提供一定的指导意义。

关键词：覆膜滴灌灌水量玉米根系分布

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覆膜滴灌有机培肥土壤有机碳的变化特征研究

覆膜滴灌有机培肥土壤有机碳的变化特征研究

作者：任玲吉林农业大学

学位级别：硕士

针对水资源短缺和原始灌溉模式水分利用率低的现状,覆膜滴灌耕作模式应运而生。覆膜滴灌技术可以很大程度改变土壤特点,还能充分了解和改善土壤结构。随着研究的不断扩展,对覆膜滴灌条件下土壤的研究更加全面具体。覆膜滴灌耕作模式可... 详细信息

针对水资源短缺和原始灌溉模式水分利用率低的现状,覆膜滴灌耕作模式应运而生。覆膜滴灌技术可以很大程度改变土壤特点,还能充分了解和改善土壤结构。随着研究的不断扩展,对覆膜滴灌条件下土壤的研究更加全面具体。覆膜滴灌耕作模式可以提高土壤水分及保持土壤温度,提高土壤内部元素转化速率,增加土壤有机质的含量。然而目前对于土壤有机质含量研究较多,对覆膜滴灌技术如何影响土壤有机碳的研究较少,而这种影响又是人们充分了解并更好地利用覆膜滴灌技术的基础。据此,本文针对覆膜滴灌这种新型耕种模式进行系统的研究,通过对A(A:常规耕作+常规播种;B:常规耕作+秸秆鸡粪;C:地膜覆盖+常规播种;D:覆膜滴灌+常规播种;E:地膜覆盖+秸秆鸡粪;F:覆膜滴灌+秸秆鸡粪)六实验组进行对比实验,研究不同耕作模式对土壤中SOC、HA、FA、和Hu含量的影响,同时针对耕层土壤表面和剖面(0-60cm)中不同有机质的含量变化进行研究,最终获得以下几个方面的研究结论:(1)对不同耕作模式下耕层土壤有机碳含量进行分析结果显示,各实验组土壤中轻组有机碳、胡敏酸有机碳、富里酸有机碳、胡敏素有机碳的含量随着取样深度的增加而呈现出明显减少,主要集中在0-20cm深度。采用有机培肥和覆膜滴灌技术更有利于提高土壤有机质的转化速率,增加土壤有机质含量,是提高土壤肥力的有效方法。(2)对不同耕作模式下耕层土壤不同总有机碳、活性有机碳、微生物量碳进行分析结果显示,土壤总有机碳含量均随着处理条件不同而有差异,差异显著,尤其是F和E处理组中总碳含量较其他组高,差异显著,从微生物量碳动态分布发现,不同处理组的土壤中的微生物量碳总体呈现先升高,再降低,再升高的趋势F处理组中微生物量碳较其他组含量高,且差异显著。说明土壤总有机碳含量活性碳、微生物量碳随着耕作培肥方式的变化而变化。地膜覆盖可能是因为其为微生物的繁殖提供了有利条件,从而增加微生物活性、提高土壤水分含量、增加土壤腐殖质的效果,覆膜滴灌和有机培肥相结合的技术不仅有利于提高土壤中微生物的活性,而且能加快土壤中有机肥的腐解,提高土壤肥力。(3)对不同耕作模式下耕层土壤团聚体有机碳进行分析结果表明,覆膜滴灌和有机培肥相结合会提高土壤团聚体机械稳定性和水稳定性有机碳含量。随着粒级的减小,含有机碳碳量明显先下降后上升的趋势,不同的有机培肥后,各粒级的团聚体机械稳定性和水稳定性有机碳量均增加。大于0.25mm粒级为土壤的优势粒级,在大于0.25mm粒级上,覆膜滴灌处理和地膜覆盖处理使得土壤表层的团聚体含量减少,而有机培肥处理使得土壤表层的团聚体含量增加。(4)对土壤不同结合态腐殖质的情况进行分析,确定覆膜滴灌有机培肥技术对土壤中松结态腐殖质的形成有利。有机培肥处理能够促进土壤联结态腐殖质的形成,覆膜滴灌和有机培肥均不利于土壤稳结态腐殖质含量的增加。覆膜滴灌和有机培肥处理后土壤中微生物量碳含量增加显著,提高土壤中微生物的活性,增加土壤中有机质的含量。(5)对不同有机培肥方式下土壤腐殖质形态特征的分析,发现土壤腐殖质中HA和FA的元素组成中E和F处理组中C、H、O、N元素含量最高,其次是B处理组,而经过地膜覆盖(C)和覆膜滴灌(D)处理的两组中各元素的含量较A处理组高。说明不同的有机培肥方式均能够提高土壤中元素含量。不同的培肥方式土壤中HA和FA的结构相似,具有一致性,但经有机培肥后土壤中的多糖、碳水化合物、无机元素增加。

关键词：覆膜滴灌有机培肥土壤有机碳碳转化运移

覆膜滴灌甘薯农田水热通量传输规律及蒸发蒸腾模拟

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覆膜滴灌甘薯农田水热通量传输规律及蒸发蒸腾模拟

作者：李躲扬州大学

学位级别：硕士

覆膜滴灌技术的应用可以有效提高作物产量和水分利用效率。随着畦灌、沟灌等传统灌溉农田被覆膜滴灌农田所取代,地表反射率、地表吸收率、地表发射率和地表粗糙度等各项农田地表物理特性发生改变,会影响到农田的能量分配与水量循环。本... 详细信息

覆膜滴灌技术的应用可以有效提高作物产量和水分利用效率。随着畦灌、沟灌等传统灌溉农田被覆膜滴灌农田所取代,地表反射率、地表吸收率、地表发射率和地表粗糙度等各项农田地表物理特性发生改变,会影响到农田的能量分配与水量循环。本研究基于波文比能量平衡法对山东地区的覆膜滴灌甘薯农田的水热传输机制及其蒸发蒸腾模拟展开研究,取得以下主要结果:(1)验证了波文比能量平衡法在我国山东地区覆膜滴灌甘薯农田的适用性。以水量平衡法为参照标准,两年内波文比能量平衡法测定值与水量平衡法之间的R2、MAE、RMSE、IA分别为0.79、0.34mm/d、0.67mm/d、0.92,说明波文比系统测定的数据精度较高,波文比法可以适用于山东地区覆膜滴灌甘薯农田的水热通量研究。(2)分析了覆膜滴灌甘薯农田水热通量传输规律及其对环境因子的响应。覆膜滴灌甘薯农田全生育期各水热通量日变化均呈现昼高夜低的单峰型曲线特征。2021年潜热通量、显热通量、土壤热通量在全生育期能量支出占比分别为69.12%、25.14%、6.57%,2022年则分别为60.89%、27.39%、11.90%。降雨和灌溉后,覆膜滴灌甘薯农田潜热通量会明显增加,降雨影响程度大于灌溉,且降雨对生育前期的影响大于生育后期。净辐射、气温对覆膜滴灌甘薯农田10min潜热通量的影响较大,其次为饱和水汽压差和土壤热通量,其他因子的影响较低,各环境因子均通过直接和间接作用共同对潜热通量产生影响。(3)探究了覆膜滴灌甘薯农田的蒸发蒸腾模拟。综合R2、MAE、RMSE、IA的值来看,SW模型最能反映出覆膜滴灌甘薯农田蒸发蒸腾量的变化规律,其次为双作物系数法,最后为单作物系数法。2021年SW模型估算的蒸发蒸腾量与波文比能量平衡法测定值的 R2、MAE、RMSE、IA分别为 0.79、0.29mm/d、0.69mm/d、0.92,2022 分别为 0.77、0.26mm/d、0.67mm/d、0.93。(4)2021年SW模型模拟的土壤蒸发量与微型蒸渗仪之间的R2、MAE、RMSE、IA分别为 0.67、0.09mm/d、0.12mm/d、0.82;2022 年分别为 0.64、0.03mm/d、0.08mm/d、0.82,估算结果准确度较高,可以使用SW模型来分别估算山东地区覆膜滴灌甘薯农田的E与T。(5)以波文比能量平衡法为参考标准,2021、2022年SW模型的分别存在8.66%、8.54%程度的低估,单作物系数法分别存在3.66%、7.98%的低估,双作物系数法则分别存在7.43%、10.37%的高估。(6)覆膜滴灌甘薯基础系数值(Kcb)均值表现为先增加在减小,其值在生育前、中、后期分别为0.15、1.07、0.45;土壤蒸发系数(Ke)均值则表现为先减小在增加,其值在生育前、中、后期分别为0.33、0.10、0.28。

关键词：甘薯山东地区覆膜滴灌水热通量蒸发蒸腾模拟

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覆膜滴灌下间作农田耗水规律及灌溉制度研究

覆膜滴灌下间作农田耗水规律及灌溉制度研究

作者：彭遵原内蒙古农业大学

学位级别：硕士

本文主要针对河套灌区传统灌溉条件下间作农田不同作物用水不协调,水分高耗低效等问题。将膜下滴灌技术与间作技术相结合,以实现间作种植(番茄、玉米间作)与先进节水灌溉技术相协调,提高间作农田水分利用效率为目标,对膜下滴灌条件下间... 详细信息

本文主要针对河套灌区传统灌溉条件下间作农田不同作物用水不协调,水分高耗低效等问题。将膜下滴灌技术与间作技术相结合,以实现间作种植(番茄、玉米间作)与先进节水灌溉技术相协调,提高间作农田水分利用效率为目标,对膜下滴灌条件下间作农田耗水规律及灌溉制度进行研究。通过对膜下滴灌条件下间作农田不同灌溉模式及间作模式对作物生长指标、十壤水分和土壤温度时空变化的研究,利用十壤水平衡法以及FAO综合系数法探求滴灌条件下间作农田作物耗水以及作物系数(Kc)规律,并结合SAREG模型提出适合该地区的覆膜滴灌条件下间作农田高效节水灌溉制度,为该地区节水灌溉、高产增收提供理论和技术依据。田间试验于2013年、2014年在内蒙古河套灌区磴口县坝楞农业节水示范区进行,主要结论如下：(1)覆膜滴灌下番茄、玉米间作在不同水分和不同种植模式条件下株高、叶面积指数、茎粗、干物质累积量与单种相比均存在明显差异,总体表现为间作模式下玉米各生长指标均优于单种模式;而4行番茄间作2行玉米(4-2)模式中的番茄各生长指标与单种番茄较接近,而2行番茄间作2行玉米(2-2)模式中的番茄各生长指标略低于单种番茄。(2)覆膜滴灌下间作农田全生育期土壤含水率在不同位置总体表现为：覆膜番茄>覆膜玉米>番茄玉米膜间裸地;但2-2间作模式与4-2间作模式变异系数有一定差异,其中2-2间作模式在0-20cm深度十壤含水率变异系数较大;而4-2间作模式在40-60cm深度土壤含水率变异系数达到最大。(3)覆膜滴灌下间作农田Kc值可采用FAO推荐值进行修正。将FAO推荐的各单作物的Kc值进行灌溉方式、田间管理模式的修正,应该综合系数法得出膜下滴灌下间作农田理论作物综合系数,并与水量平衡法实测得到覆膜滴灌下间作农田作物系数进行比较,结果显示两者无显著性差异(P>0.05)。(4)基于WIN ISAREG模型对覆膜滴灌下间作农田灌溉制度进行评价,并不同灌溉模式及间作模式下对作物生长、产量、土壤水等因素综合考虑,优化了覆膜滴灌下间作农田灌溉制度。

关键词：覆膜滴灌问作土壤水分耗水规律灌溉制度

新疆北部覆膜滴灌棉田的碳交换日、生长季变化特征

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干旱区地理 2013年第3期36卷 441-449页

作者：许琰周石硚晋绿生王进杨景辉林长贵中国科学院青藏高原研究所北京100101 中国科学院大学北京100049 乌兰乌苏农业气象试验站新疆石河子832003

利用涡动相关系统测定新疆石河子棉区覆膜滴灌棉田的CO_2通量,分析2010年棉花各生育期净生态系统碳交换(NEE)的日变化特征,并将NEE拆分为生态系统总生产力(GEP)和生态系统呼吸(R_(eco)),分析三者的生长季变化特征及其影响因素。结果表明... 详细信息

利用涡动相关系统测定新疆石河子棉区覆膜滴灌棉田的CO_2通量,分析2010年棉花各生育期净生态系统碳交换(NEE)的日变化特征,并将NEE拆分为生态系统总生产力(GEP)和生态系统呼吸(R_(eco)),分析三者的生长季变化特征及其影响因素。结果表明:在播种期和苗期,棉田白天和夜间的NEE变化幅度都较小;其他生育期NEE白天呈‘V'形变化,夜间为正值且变化小。NEE的日变化主要受太阳总辐射影响。GEP、R_(eco)和NEE的生长季变化趋势与叶面积指数变化相对一致,最大日累积量均出现在花铃期,分别为11.8,8.0和-6.2 g C·m^(-2)·d^(-1)。播种期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期的日平均NEE分别为2.6,1.6,-1.2,-2.8和0.5 g C·m^(-2)·d^(-1)。整个生长季棉田NEE累积量为-122.2 g C·m^(-2),表现为碳汇。由偏相关分析可得,GEP,R_(eco)和NEE的生长季变化与气温的相关系数最高,其次为饱和水汽压差,再次为太阳总辐射和土壤温度,结果表明气温是影响棉田GEP,R_(eco)和NEE生长季变化的主要气象因素。气温对棉田GEP,R_(eco)和净碳吸收起促进作用,而饱和水汽压差对其起限制作用。

关键词：碳交换涡动相关棉花覆膜滴灌新疆

吉林半干旱区基于覆膜滴灌条件下春玉米钾肥适宜用量研究

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玉米科学 2019年第6期27卷 124-130页

作者：孔丽丽侯云鹏李前尹彩侠秦裕波王蒙于雷刘志全吉林省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部东北植物营养与农业环境重点实验室

通过2014~2015年连续两年田间试验,研究覆膜滴灌条件下不同钾肥用量对玉米产量、钾素吸收利用的影响。结果表明,施钾可显著提高玉米产量,施钾增加玉米穗粒数和百粒重,玉米产量随施钾量的增加先增后降,通过玉米产量(y)和施钾量(x)二次曲... 详细信息

通过2014~2015年连续两年田间试验,研究覆膜滴灌条件下不同钾肥用量对玉米产量、钾素吸收利用的影响。结果表明,施钾可显著提高玉米产量,施钾增加玉米穗粒数和百粒重,玉米产量随施钾量的增加先增后降,通过玉米产量(y)和施钾量(x)二次曲线拟合,得出最佳施钾量为92.8~105.0 kg/hm^2。与不施钾肥处理相比,施钾显著提高玉米拔节期至成熟期钾积累量,其中灌浆期和成熟期钾积累量以钾肥用量90 kg/hm^2处理最高;施钾提高吐丝期至成熟期钾素分配比例,提高幅度分别为2.7%~28.4%。与不施钾肥处理相比,施钾显著提高玉米钾素转运量、转运率及子粒吸钾量,并随施钾量的增加先增后降,均以钾肥用量90 kg/hm^2处理最高。

关键词：玉米覆膜滴灌施钾量钾积累量钾素利用效率

河套灌区中度盐碱地高垄覆膜滴灌对向日葵生长及水分利用的影响

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作物杂志 2024年第1期 111-116页

作者：杜超李军王刚邬雪瑞任志远张俊峰包海柱温埃清巴彦淖尔市农牧业科学研究所内蒙古巴彦淖尔015000 内蒙古农业大学内蒙古呼和浩特010019

针对河套灌区土壤返盐积盐强烈,大量中度盐碱地向日葵生长势差以及生育后期的生理干旱胁迫导致的向日葵减产问题,开展了盐碱地高垄覆膜滴灌对向日葵生长和水分利用率及其产量影响的研究。结果表明,高垄覆膜滴灌种植模式有效提高了向日... 详细信息

针对河套灌区土壤返盐积盐强烈,大量中度盐碱地向日葵生长势差以及生育后期的生理干旱胁迫导致的向日葵减产问题,开展了盐碱地高垄覆膜滴灌对向日葵生长和水分利用率及其产量影响的研究。结果表明,高垄覆膜滴灌种植模式有效提高了向日葵叶面积指数,开花期增幅最大,较平作覆膜滴灌(CK1)和平作覆膜不灌(CK2)分别增加31.56%和75.28%,促进了地上部分干物质积累,灌浆期增幅最大,较CK1和CK2分别增加35.03%和100.62%;促进了根系生长,开花期根系鲜重较CK1和CK2分别增加71.86%和199.23%;有效提高了开花期和灌浆期0~30 cm土壤含水量,灌浆期增幅最大,较CK1和CK2分别增加7.51%和21.77%;提高了水分利用效率,较CK1和CK2分别增加21.20%和42.34%;较CK1和CK2增产分别为15.70%和28.31%,增产效果显著。综上表明,高垄覆膜滴灌模式在向日葵生长后期有明显的保墒效应,促进了干物质积累,从而增产,是盐碱地向日葵的适宜种植模式。

关键词：向日葵盐碱地高垄覆膜滴灌

施用有机物料对覆膜滴灌土壤团聚体及有机碳分布的影响

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吉林农业大学学报 2024年第5期46卷 762-768页

作者：谷月吴景贵吉林农业大学资源与环境学院长春130118

以内蒙古扎赉特旗图牧吉镇长期覆膜滴灌区域土壤为研究对象,探究不同有机物料(秸秆、牧草、羊粪)还田对土壤有机碳及土壤团聚体特征的影响,并分析比较不同有机物料还田差异。结果表明:与对照组相比,有机物料还田,土壤粒级碳含量增加1.01... 详细信息

以内蒙古扎赉特旗图牧吉镇长期覆膜滴灌区域土壤为研究对象,探究不同有机物料(秸秆、牧草、羊粪)还田对土壤有机碳及土壤团聚体特征的影响,并分析比较不同有机物料还田差异。结果表明:与对照组相比,有机物料还田,土壤粒级碳含量增加1.01~2.67倍;3种物料中羊粪效果最好,平均高于其他物料1.06倍,1.12倍,说明羊粪还田的土壤固碳潜力更强,能更多地促进土壤有机碳的贮存。同时,有机物料还田,促进土壤中大粒径(>0.25 mm)土粒占比上升,R>0.25、MWD、GMD逐渐增大,PAD、分形维数(D)和土壤可蚀性K值逐渐减少。表明有机物料还田能明显增强土壤团聚体稳定性,其中秸秆更有利于增强机械稳定性,羊粪更有利于增强水稳定性。综上,有机物料还田促进半干旱覆膜滴灌土壤有机碳含量,同时增强了土壤团聚体稳定性。

关键词：土壤团聚体有机物料覆膜滴灌有机碳稳定性

覆膜与不覆膜滴灌对土壤温度和玉米产量影响研究——以辽西为例

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中国农村水利水电 2016年第2期 9-13页

作者：张丹龚时宏中国水利水电科学研究院北京100038 辽宁省水利水电科学研究院沈阳110003

在辽宁西部开展了覆膜与不覆膜滴灌试验,通过土壤温度、玉米植株生长性状和产量对比分析,得出:覆膜滴灌较不覆膜滴灌可提高积温254.5℃,覆膜滴灌有利于促进玉米提前出苗,早成熟;在苗期和拔节期,覆膜滴灌玉米株高、茎粗和叶面积指数显著... 详细信息

在辽宁西部开展了覆膜与不覆膜滴灌试验,通过土壤温度、玉米植株生长性状和产量对比分析,得出:覆膜滴灌较不覆膜滴灌可提高积温254.5℃,覆膜滴灌有利于促进玉米提前出苗,早成熟;在苗期和拔节期,覆膜滴灌玉米株高、茎粗和叶面积指数显著优于不覆膜处理,抽雄期后对玉米植株生长性状影响差异不显著;综合考虑产量和水分利用效率,在覆膜滴灌条件下,当灌水控制灌溉下限在-25kPa将获得较高的产量,且水分利用效率最高。

关键词：覆膜滴灌不覆膜滴灌土壤温度土水势