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文檔簡介
1、農(nóng)田蒸散是田間水分運動的中心環(huán)節(jié),蒸散觀測和蒸散量的估算是農(nóng)業(yè)節(jié)水研究的基礎(chǔ),農(nóng)業(yè)節(jié)水措施的制定關(guān)鍵是需要準(zhǔn)確測定和估算農(nóng)田的實際蒸散量。本文緊密結(jié)合當(dāng)前節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中采用的節(jié)水措施,其中包括不同灌溉制度、種植方式、秸稈覆蓋措施、耕作方式等,著重研究了不同農(nóng)業(yè)節(jié)水措施下冬小麥田間蒸散規(guī)律,闡明了對農(nóng)田蒸散過程影響的大氣、土壤和作物自身生物學(xué)指標(biāo)的相互聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用世界糧農(nóng)組織(FAO)推薦的作物系數(shù)法對麥田實際蒸散量進行了綜
2、合模擬和比較。以期為合理地開發(fā)利用華北平原尤其是太行山前平原地區(qū)水資源,制定合理的灌溉制度和探索新型綜合農(nóng)業(yè)節(jié)水措施提供科學(xué)依據(jù),節(jié)約有限的農(nóng)業(yè)水資源,提高農(nóng)業(yè)水分利用效率。
本文試驗在中國科學(xué)院欒城農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)試驗站進行,以冬小麥(Triticum aestivumL.)為主要研究對象。采用大型蒸滲儀測定潛在蒸散條件下田間蒸散量并以此為標(biāo)準(zhǔn)檢驗?zāi)P偷哪M精度。利用自制棵間小型蒸發(fā)器(Micro-lysimeter)測定農(nóng)
3、田土壤實際蒸發(fā)量,同時配合人工取土烘干稱重和中子儀及TDR測定土壤含水量,利用水量平衡法計算田間階段蒸散量。用冠層分析儀和人工方法測定冬小麥生物學(xué)指標(biāo),利用光量子儀測定作物群體冠層指標(biāo),同時結(jié)合地溫及氣象數(shù)據(jù)的實時自動測定,著重分析了各種節(jié)水措施下冬小麥田間蒸散變化差異。
在田間試驗基礎(chǔ)上,經(jīng)分析和模擬得出以下幾點結(jié)論:
1、在平水年,冬小麥全生育期蒸散量為504.6 mm-602.7 mm,是同期降雨量的4
4、.4-5.4倍。其中,蒸散量最大的時期在拔節(jié)期和灌漿期??瞄g蒸發(fā)總量為139.2 mm-167.4 mm,占蒸散總量的36%??瞄g蒸發(fā)主要集中在越冬前和返青到拔節(jié)期。
2、不同灌溉制度下,蒸散量和棵間蒸發(fā)量隨著灌溉次數(shù)及灌溉量的增加而增大。旱作減少了棵間土壤水分蒸發(fā),節(jié)水效果明顯。從0水到5水,平均蒸散強度分另是2.22 mmd-1,2.16 mm d-1,2.29 mm d-1,2.62 mm d-1,2.23 mm d
5、-1和2.51 mm d-1。灌溉量大的處理對表層(0-20 cm)土壤含水量影響幅度較大,而灌溉量少的處理對深層土壤蓄水量影響幅度大,節(jié)水灌溉條件下土壤水分得到充分利用。
3、四種行距下,隨著行距加寬,棵間無效水分消耗和E/ET增加,縮小行距可以有效抑制棵間蒸發(fā),并且可減小土壤水分波動,保持根系層土壤水分的持續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)。
4、秸稈覆蓋可以減少蒸發(fā)損耗,維持較高的土壤含水量,增加蒸騰量,提高作物水分利用效率
6、。少覆蓋和多覆蓋處理的平均日蒸發(fā)強度分別比對照降低31.6%和51.5%,多覆蓋比少覆蓋降低29.1%;不覆蓋、少覆蓋和多覆蓋的E/ET分別是44.2%,39.8%和35.6%,覆蓋表現(xiàn)出了明顯的保墑作用。同時秸稈覆蓋可影響土壤溫度,降低高溫,增加低溫,使地溫變化趨于穩(wěn)定緩和。
5、不同耕作方式蒸散量的大小順序是深耕>旋耕>秸稈粉碎免耕>全免耕。秸稈覆蓋免耕抑制棵間蒸發(fā)效果明顯,蒸發(fā)強度僅為傳統(tǒng)耕作的59%和旋耕的74%。
7、耕作方式對土壤蓄水的作用差異主要在作物生育前期,且主要影響耕層50 cm深的土壤剖面。
6、冬小麥階段作物系數(shù)在初期階段,中期階段和成熟階段分別為Kcini=0.916,Kcmid=1.1769,Kcend=0.39。與實測值相比模擬較好,RMSE為1.27 mm d-1。雙作物系數(shù)估算Kc與實測Kc吻合較好,相關(guān)性達到極顯著。基于Penman-Monteith公式單作物系數(shù)法和雙作物系數(shù)法模擬作物蒸散量精度也較高。
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