膜下滴灌棉田土壤水勢(shì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與灌溉制度研究.pdf

1、發(fā)展農(nóng)業(yè)的根本出路在于節(jié)水。節(jié)水灌溉不僅僅是技術(shù)問(wèn)題,而且是關(guān)系到農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本問(wèn)題,是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略和實(shí)現(xiàn)從粗放經(jīng)營(yíng)到集約經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。隨著農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的飛躍發(fā)展,傳感器、自動(dòng)化等信息技術(shù)已開(kāi)始廣泛應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,為土壤墑情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了一條切實(shí)可行的途徑。在做好土壤墑情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí),也應(yīng)結(jié)合農(nóng)藝技術(shù),確立灌溉制度。棉花灌溉制度不僅僅受棉株、土壤因素的影響,氣候等因素也對(duì)灌溉起著直接作用。因此,只有對(duì)灌溉制度進(jìn)

2、行長(zhǎng)期研究才能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉目的。 本文在國(guó)內(nèi)外有關(guān)監(jiān)測(cè)土壤墑情信息的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、棉花灌溉制度等研究基礎(chǔ)上,采用TS-2型土壤水分傳感器采集土壤墑情信息,實(shí)現(xiàn)田間局部區(qū)域內(nèi)土壤水勢(shì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；此外在灌溉試驗(yàn)基礎(chǔ)上,總結(jié)出雜交棉品種標(biāo)雜A1各生育期臨界土壤水勢(shì)值和灌溉制度。 主要研究結(jié)果如下： 1)本系統(tǒng)采用TS-2型壓阻式土壤水勢(shì)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)0～20cm和20～40cm不同深度范圍土壤水勢(shì),通過(guò)四通道土壤水勢(shì)

3、變送器把數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)接收到信號(hào)之后,通過(guò)系統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水勢(shì)動(dòng)態(tài)變化。根據(jù)北疆灌溉實(shí)際情況,TS-2型壓阻式土壤水勢(shì)傳感器布置在0～20cm和20～40cm兩個(gè)土壤層；同時(shí),標(biāo)定出棉田0～20cm和20～40cm土壤層的水分特征曲線,通過(guò)土壤水分特征曲線方程把實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的不同深度土壤水勢(shì)值轉(zhuǎn)化為土壤相對(duì)含水量,以此直觀判斷土壤墑情信息。 2)在前人研究棉花各生育期倒四葉需水臨界凌晨葉水勢(shì)基礎(chǔ)上,結(jié)合不同土壤層水

4、勢(shì)和相應(yīng)棉株倒四葉凌晨葉水勢(shì)的關(guān)系方程,可得出：在棉花花前期、花鈴期和吐絮期,0～20cm土壤層灌溉需水臨界土壤水勢(shì)值分別為-34.9K-Pa、-40.2KPa、-45.0KPa;20～40cm土壤層灌溉需水臨界土壤水勢(shì)值分別為-43.3KPa、-49.1KPa、-54.0KPa。 3)當(dāng)皮棉達(dá)到最高產(chǎn)量時(shí),灌溉定額應(yīng)在447.47mm。按照農(nóng)業(yè)用水價(jià)格0.15元/m3、皮棉價(jià)格14.01元/千克計(jì)算,節(jié)水經(jīng)濟(jì)灌溉定額上限為44

5、7.16mm。以“種植面積收費(fèi)”為依據(jù)時(shí),節(jié)水經(jīng)濟(jì)灌溉定額下限為447.47mm;依據(jù)“灌水量收費(fèi)”,當(dāng)年農(nóng)業(yè)用水價(jià)格0.15元/m3,2007年固定生產(chǎn)要素不變費(fèi)用12443.7元/hm2的成本下,節(jié)水經(jīng)濟(jì)灌溉定額下限為445.88mm。當(dāng)灌溉定額為254.49mm,棉花灌溉用水效率最高。 4)當(dāng)膜下滴灌皮棉取得最高產(chǎn)量時(shí),全生育期蒸散量為601.23mm;當(dāng)水分利用效率最高時(shí),棉田蒸散量為537.5mm。膜下滴灌棉田全生育期