江淮分水岭地区蔬菜集雨节水栽培机理与效应的研究

论文摘要

干旱缺水是一个世界性的问题。我国是一个水资源非常紧缺的国家,人均年占有量仅 2200m3,不足世界人均占有量的 1/4。水资源的严重紧缺已成为制约我国农业可持续发展的主要因素之一。江淮分水岭地区位于北亚热带,季节性干旱非常严重,即使是大水年份,也存在季节性干旱问题,加上江淮分水岭地区的特殊地形-北依淮河,南临长江,形成南北低,中间高的“鱼脊背”状,属于大别山尾脉,多为坡地,容易产生径流,土壤储水能力弱,而且大部分地区位于灌溉水位之下,地形破碎,经济和社会的发展也跟不上。基于以上原因,为了改善本区的农业生产条件和提高农业生产水平,2004 年 3 月～2005 年 5 月笔者在安徽农业大学农场和农萃园进行了农田径流实验和蔬菜节水栽培实验,主要得出以下结论:1.以合肥地区土壤为代表分析了江淮分水岭地区的土壤入渗特征,指出土壤入渗分为通量控制阶段和剖面控制阶段。通量控制阶段的降雨入渗率等于降雨强度;剖面控制阶段的降雨入渗率小于降雨强度。2.在人工模拟降雨的条件下,随着坡度的增大,径流量增大,径流系数增大。3.江淮分水岭地区农田每亩每年 6～8 月可收集径流量约为 40m3。若沿着等高线开挖集雨沟,集雨沟的容积可为 40m3,集雨沟的横截面可设计为梯形,深为 1.5m,上底为 1.2m,下底为 0.8m。4.农田不同覆盖处理中,双膜处理的大蒜的生长量最大,地膜处理生长量最小,小于对照,这可能是由于地膜覆盖阻水的原因,但是地膜覆盖的大蒜的水分利用率是对照的 3 倍。覆草处理的大蒜的水分利用率也比对照提高 60%,双膜处理的水分利用率最高,稍稍高于地膜覆盖处理。5.大棚内玉米苗期无膜覆盖处理的日腾发量大约是覆膜处理的 3 倍,覆草处理的日腾发量居于中间,玉米拔节期的日腾发量随着玉米的生长而增加,无膜处理的耗水量是覆膜 2.3 倍。从苗期到抽雄期,覆膜处理的水分利用率是覆土处理的 4 倍。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1. 综述
• 1.1 我国农业用水矛盾
• 1.2 解决矛盾的出路－走发展节水农业的模式
• 1.3 我国节水农业中的技术及效益特征
• 1.4 国外集雨农业研究进展
• 1.4.1 关于集雨面处理技术的研究
• 1.4.2 关于集雨系统分类的研究
• 1.4.3 关于集雨模型的研究
• 1.5 国内集雨农业研究进展
• 1.5.1 关于雨水收集蓄存技术的研究
• 1.5.2 关于集雨模型的研究
• 1.6 滴灌技术的发展及应用
• 2. 材料与方法
• 2.1 实验时间和地点
• 2.2 供试土壤和实验材料
• 2.3 实验设计
• 2.3.1 人工模拟降雨实验
• 2.3.2 大田实验设计
• 2.3.3 温室大棚实验设计
• 2.4 观测项目及使用仪器
• 2.4.1 土壤含水量的测定
• 2.4.2 滴灌湿润体实验
• 2.4.3 观测项目
• 2.4.4 实验仪器
• 2.5 数据处理及分析方法
• 3. 集雨模式研究
• 3.1 集雨的可行性与必要性
• 3.1.1 江淮分水岭地区的地形地貌特征
• 3.1.2 江淮分水岭地区的气候特征
• 3.2 人工模拟降雨
• 3.2.1 降雨的入渗模型
• 3.2.2 影响降雨入渗和径流的因素
• 3.2.3 降雨产流机制
• 3.2.4 人工模拟降雨试验的意义
• 3.3 集雨模式试验
• 3.3.1 不同坡度的入渗特征
• 3.3.2 不同坡度的产流特征
• 3.4 雨水集蓄与蔬菜节水灌溉系统总体设计
• 3.4.1 雨水集蓄与节水灌溉的基本路线
• 3.4.2 雨水集蓄系统设计
• 3.4.3 供水量计算
• 3.4.4 雨水汇集和存蓄
• 3.4.5 集流效率及可集雨量
• 3.5 农田集雨设计
• 3.5.1 集雨沟容量设计
• 3.5.2 集雨沟结构设计
• 3.6 实验点雨水集蓄系统分析
• 3.7 本节小结
• 4. 蔬菜节水模式研究
• 4.1 滴灌条件下土壤湿润体的特征
• 4.1.1 相同流量不同流速湿润体特征
• 4.1.2 相同流速不同质地土壤湿润体特征
• 4.1.3 相同流速不同松紧度湿润体变化特征
• 4.2 合肥地区8 月份不同覆盖处理土壤蒸发的特点
• 4.3 不同覆盖处理的节水效应与机理
• 4.3.1 不同覆盖处理对大蒜株高和叶面积的影响
• 4.3.2 不同覆盖处理对地表和地下5cm 温度的影响
• 4.3.3 不同覆盖方式的水分效应
• 4.4 大棚内外日蒸发量的变化
• 4.5 PC 板大棚内外温度的变化特征
• 4.6 大棚玉米耗水特性
• 4.6.1 玉米苗期不同灌溉方式下的日腾发量
• 4.6.2 玉米拔节期不同覆盖方式下的耗水特性
• 4.6.3玉米拔节期同覆盖处理株高的变化特性
• 4.7 本节小结
• 5.结论与讨论
• 5.1全文结论
• 5.2.讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介