鲁中南山区旱地果园渗灌补水效果研究

论文摘要

本文选择鲁中南山区旱地樱桃园为研究区,通过旱地樱桃园渗灌和漫灌的对比试验,就渗灌对旱地果园小气候环境和土壤物理性质的影响,渗灌果园土壤水分动态变化规律与节水增产效果以及旱地果园渗灌工程经济效益等进行了研究,以此探讨旱地果园渗灌节水增产机理及其技术效果,为渗灌技术在节水型林果种植建设中的推广应用,提高旱地果园灌溉水资源的利用率,促进当地农民增产增收,提供理论依据和技术指导。研究结果如下:1.渗灌改善果园小气候环境效益地表以上20cm处,渗灌平均温度比漫灌高0.95℃;200cm处,渗灌平均温度比漫灌200cm高0.33℃。最低气温(26.5℃)出现在6:00,为地表以上200cm处的漫灌;最高气温(35.6℃)出现在14:00,为地表以上20cm处的渗灌。地表以上20cm处,平均相对湿度渗灌比漫灌低4.40%;200cm处,渗灌比漫灌低1.67%。空气相对湿度最高(64.6%)出现在6:00,为地表以上20cm处的漫灌;空气相对湿度最低(37.0%)出现在14:00,为地表以上200cm处的渗灌。在5cm、10cm、15cm、20cm土层深度处,渗灌土壤平均温度比漫灌分别高1.40℃、0.71℃、0.37℃、0.37℃。渗灌与漫灌在5cm、10cm处土壤温度差异显著,在15cm、20cm处差异不明显。2.渗灌改善果园土壤物理性状土壤机械组成在d=1～0.05mm范围的粒径含量,渗灌1a﹥漫灌1a,渗灌2a﹥漫灌2a。随着灌溉时间的推移,渗灌、漫灌在d=1～0.05mm范围粒径的比例都减少,渗灌变化幅度为0.84%,漫灌为1.84%,渗灌变化幅度远小于漫灌。渗灌在土壤容重、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度等方面物理性状都好于漫灌。灌溉1a,土壤容重渗灌比漫灌减少2.76%,土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度渗灌比漫灌分别增加3.81%、3.60%和5.24%。灌溉2a,土壤容重渗灌比漫灌减少2.63%,土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和非毛管孔隙度渗灌比漫灌分别增加2.54%、2.22%和5.07%。3.渗灌土壤水分动态变化规律灌溉后1d渗灌在0～10、10～20、20～30、30～50cm土壤层的含水量分别17.49%、18.21%、18.64%、18.07%,漫灌为19.17%、18.89%、17.95%和16.31%。漫灌含水量最高土壤层是0～10cm,最低是30～50cm,而渗灌含水量最高土壤层是20～30cm,最低为0～10cm。灌溉后7d在0～10、10～20、20～30、30～50cm土壤层,渗灌土壤水分变化幅度分别为5.83%、5.11%、5.30%和4.88%,漫灌为6.29%、5.92%、5.77%和4.46%。从土壤水分变化幅度来看,漫灌0～10cm变化最大,30～50cm变化最小。再次灌溉前,0～10、10～20、20～30、30～50cm土壤层的含水量渗灌比漫灌分别高9.74%,8.56%,35.80%,50.40%。渗灌0～50cm土壤层含水量平均为8.12%,漫灌平均为6.49%,渗灌比漫灌增加了25.12%。灌溉后,渗灌、漫灌各土壤层土壤水分均随时间的延续而下降。在0～10cm漫灌土壤水分始终高于渗灌,10～20cm土层,漫灌初期土壤水分大于渗灌,到灌溉后期两种灌溉方式土壤含水量差别不明显。从20～30cm、30～50cm土层来看,渗灌灌溉后土壤含水量始终高于漫灌,从0～50cm土壤层整体来看,渗灌与漫灌相比能长时间保持土壤较高含水量。4.渗灌具有节水和增产效果渗灌全年灌水量为1920m3/hm~2,漫灌全年灌水量为3000m3/hm~2。渗灌比漫灌节水1080m3/hm~2,与漫灌相比渗灌节水率为36.00%。灌溉1a,渗灌与漫灌相比树高增加10.55%,新枝生长量增加25.68%,基径增加6.48%;灌溉2a,渗灌与漫灌相比树高增加13.36%,新枝生长量增加19.94%,基径增加6.16%。渗灌比漫灌增产499.8kg/hm~2,增产率为5.08%,渗灌一级果增产607.25kg/hm~2,增产率为9.40%。5.渗灌工程增加了果园经济效益渗灌和漫灌工程投资分别为18268.00元/hm~2、7980.00元/hm~2,渗灌工程投资比漫灌增加10288.00元/hm~2。渗灌、漫灌净效益分别为180237.06元/hm~2?a、162493.20元/hm~2?a,渗灌比漫灌增加17743.86元/hm~2?a;渗灌增加工程投资回收期为0.098a。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 渗灌节水技术研究进展
• 1.2.1 渗灌发展历史
• 1.2.2 渗灌的应用与研究
• 1.2.2.1 渗灌土壤水分运动规律及模型研究进展
• 1.2.2.2 渗灌土壤水分调控技术参数研究进展
• 1.2.2.3 渗灌节水增产效应研究进展
• 1.3 研究目标和内容
• 2 试验材料与研究方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 试验材料与设计
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 果园渗灌、漫灌空气温度和空气湿度测定
• 2.3.2 果园渗灌、漫灌土壤温度测定
• 2.3.3 果园土壤物理性状测定
• 2.3.4 果园渗灌、漫灌土壤含水量及动态变化测定
• 2.3.5 果树生长状况及产量测定
• 2.3.6 灌水量测定
• 2.3.7 渗灌节水率计算
• 2.3.8 渗灌增加产值及渗灌增加工程回收期
• 2.3.9 数据处理方法
• 3 结果与分析
• 3.1 渗灌对旱地果园小气候环境的影响
• 3.1.1 渗灌对果园空气温度的影响
• 3.1.2 渗灌对果园空气相对湿度的影响
• 3.1.3 渗灌对果园土壤温度的影响研究
• 3.2 渗灌对旱地果园土壤物理性质的影响
• 3.2.1 渗灌、漫灌土壤机械组成分析
• 3.2.2 渗灌对土壤容重、孔隙度的影响研究
• 3.3 渗灌土壤水分分布及动态变化规律研究
• 3.3.1 土壤水分分布
• 3.3.2 土壤水分动态变化
• 3.4 旱地果园渗灌节水与增产效果
• 3.4.1 旱地果园渗灌节水效果
• 3.4.2 渗灌对旱地果园果树生长状况及产量的影响
• 3.4.2.1 渗灌对果树生长状况的影响
• 3.4.2.2 渗灌对果树产量影响
• 3.5 旱地果园渗灌经济效益分析
• 3.5.1 渗灌工程费用
• 3.5.1.1 渗灌工程投资
• 3.5.1.2 渗灌工程年运行费
• 3.5.2 渗灌对果园产值影响
• 3.5.3 节水节电费用
• 3.5.4 其他节省费用
• 3.5.4.1 节省农药化肥费用
• 3.5.4.2 省工省时费用
• 3.5.5 渗灌增加产值及工程回收期
• 4 讨论
• 4.1 渗灌对旱地果园空气温度的影响
• 4.2 渗灌对旱地果园空气湿度的影响
• 4.3 渗灌对旱地果园土壤温度的影响
• 4.4 渗灌对旱地果园土壤物理性状的影响
• 4.5 渗灌土壤水分分布及动态变化规律
• 4.6 旱地果园渗灌节水及增产效果
• 4.7 旱地果园渗灌工程经济效益分析
• 5 结论
• 5.1 渗灌改善了旱地果园小气候环境
• 5.1.1 渗灌对果园空气温度影响
• 5.1.2 渗灌对果园空气湿度影响
• 5.1.3 渗灌对果园土壤温度影响
• 5.2 渗灌改良旱地果园土壤物理性质
• 5.2.1 渗灌改善土壤机械组成
• 5.2.2 渗灌改良土壤容重、孔隙度
• 5.3 渗灌改善土壤水分分布状况、减少土壤水分蒸发
• 5.4 渗灌具有节水和增产效果
• 5.5 渗灌工程增加了果园经济效益
• 6 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表的论文