河套灌區(qū)鹽分脅迫下水肥耦合效應(yīng)響應(yīng)機(jī)理及模擬研究.pdf

1、我國有鹽漬化土地約2700萬hm2，其中約670萬hm2分布于農(nóng)田之中。我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ),水資源又十分緊缺,農(nóng)業(yè)中節(jié)水和鹽漬化土壤的防治及利用問題被提到很高的地位；開發(fā)利用肥力較低特別是鹽漬化土地已成為解決人口糧食需求與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)土壤母質(zhì)含鹽，地下水位較高，存在著嚴(yán)重的次生鹽漬化的潛在威脅。土壤是農(nóng)業(yè)生存和發(fā)展的重要載體，水、肥是農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提高的兩大關(guān)鍵因素。目前有關(guān)水肥耦合效

2、應(yīng)機(jī)理國內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了大量卓有成效的研究，然而，研究主要集中在非鹽漬化地區(qū)。特別在節(jié)水條件下，作物生長在鹽分脅迫的環(huán)境中，水肥耦合機(jī)制就更加復(fù)雜。因此，開展鹽漬化土壤水肥耦合機(jī)理研究，制定節(jié)水灌溉條件下的水-鹽-肥耦合管理模式是西北鹽漬化地區(qū)亟待解決的關(guān)鍵問題。
　　本文以河套灌區(qū)主要經(jīng)濟(jì)作物油料向日葵為研究對(duì)象，采用盆栽試驗(yàn)與田間試驗(yàn)相結(jié)合的方法，以土壤、水利、植物生理學(xué)、農(nóng)業(yè)及氣象等多學(xué)科交叉理論為研究手段，對(duì)鹽分脅迫下油

3、料向日葵水肥耦合響應(yīng)機(jī)理展開研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1通過對(duì)盆栽和田間試驗(yàn)資料的分析，定量描述了不同水、肥、鹽條件下，向日葵株高、莖粗、葉面積、干物質(zhì)累積量、光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、水分利用效率、葉水勢(shì)等生理生態(tài)因子以及生物量、產(chǎn)量的響應(yīng)規(guī)律。提出了適應(yīng)不同鹽漬化程度土壤的水肥管理閾值及指標(biāo)體系。
　　2以Jensen模型和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，建立了適用于不同含鹽程度土壤油料向日葵的水-肥-鹽產(chǎn)量模型。定

4、量揭示了不同水肥處理下水鹽及NO3-N動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。定量揭示了不同含鹽土壤、不同水肥處理下各生育期內(nèi)向日葵植株各器官氮素分配累積變化規(guī)律。
　　3適用于模擬河套灌區(qū)水肥條件下油料向日葵的根區(qū)水質(zhì)模型(RZWQM)能較好的模擬不同水肥處理下土壤含水率、NO3-N、生物量等指標(biāo)。
　　盆栽試驗(yàn)研究結(jié)果表明，向日葵苗期影響因素順序?yàn)椋蝴}分>水分>氮肥，現(xiàn)蕾期~花期為：水分>鹽分>氮肥。EC值0.2~1.0ms/cm的含鹽土壤上土壤

5、含水量在70％θfc左右，施 N量在337.5（kg/hm2）左右最佳，并且可以減緩鹽分對(duì)向日葵的脅迫。土壤EC值在0.1~0.45ms/cm范圍內(nèi)，水肥鹽之間表現(xiàn)出一定的線性關(guān)系，超出這一范圍水肥鹽表現(xiàn)出非線性關(guān)系。
　　田間對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，適宜的肥量（N225kg/hm2，P150kg/hm2）可以緩解水鹽的脅迫，影響因素效應(yīng)順序：輕度水分＞磷＞氮，中度水分＞氮＞磷；水和氮、水和磷、磷和氮交互作用為正效應(yīng)，影響效應(yīng)順序?yàn)椋狠p