河北坝上地区紫花苜蓿和羊草耗水规律的研究

论文摘要

本研究于2006-2007年在河北省塞北管理区以2006年建植的紫花苜蓿、2007的种植的羊草为研究对象。采用大型非称重式蒸渗仪法,在河北省坝上地区研究了灌溉量和耗水量对紫花苜蓿、羊草干草产量、水分利用效率和耗水系数的影响,结果表明:1、通过对紫花苜蓿进行灌溉0mm、200mm、400mm处理,发现坝上地区紫花苜蓿干物质产量、水分利用效率、耗水系数、植株高度、单位面积分枝数、叶面积等生物学特性均有不同程度的影响。其中较多的灌溉有利于干草产草量、植株高度、单位面积分枝数和叶面积的增加,而且在整个生长季中灌溉水200mm、400mm单位面积分枝数显著地高于旱作条件下的。灌溉200mm、400mm的试验小区在2006-2007年长势最好,干草产量显著地高于旱作条件,两个处理下的紫花苜蓿干重分别为8210.6㎏/hm2和13507.7㎏/hm2,耗水量分别为694.1和828.24mm,生物产量的水分利用效率和经济产量的水分利用效率分别为9.83、11.43和16.76、19.49kg/ hm2.mm,生物产量耗水系数和经济产量耗水系数分别为1017.44、875和596.55、513.03。2、通过进行灌溉0mm、200mm、400mm灌溉处理对羊草牧草干物质的产量、植株高度、分蘖数、叶面积、地上地下生物量等生物学特性均有不同程度的影响。其中对羊草植株高度、分蘖数、叶面积和地下生物量影响最大。较多的灌溉有利于植株的生长、叶片的增大;较少的灌溉有利于促进分蘖、地下生物量的增长。2007年不同灌溉处理对应地上生物量大小顺序为灌溉400mm>灌溉200mm>不灌溉,显著差异,地上生物量干重分别为1137.82、878.93和483.46㎏/hm2,灌溉400mm、灌溉200mm、不灌溉的生物产量的水分利用效率差异不显著分别为1.71、1.89和1.67kg/ hm2.mm。3、羊草2007年土壤水分状况是,旱季羊草生长初期各个土层水分含量都低,6月份第一次灌溉对于土壤上层含水量影响较大,但对深层土壤水分含量影响较小。7月份第二次灌溉后,不同灌溉处理各层土壤水分总体都比6月份有所增加（包括不灌溉的处理不灌溉）, 8月份羊草进入生长季后期,整个生长季都没有进行灌溉的处理的各个土层含水量都在下降,其他三个处理上层土壤水分含量都在下降,但与7月份差异不显著,而且三个进行灌溉的处理下层土壤含水量较7月份还有所增加。6月到8月底羊草的整个生长季中,所有不同灌溉处理对应土壤水分在收支上不存在亏缺。4、紫花苜蓿人工草地2007年旱季土壤水分较低,雨季后浅层土壤随灌溉含水量逐渐增加,中层和深层含水量增加缓慢。6月份进行灌溉的三个处理各个土层总体上含水量有所增加,但与5月份无显著差异,不灌溉的30cm以上土层含水量显著低于5月份土壤含水量,其他土层含水量总体上略有增加。7月份进入雨季后,并于7月10日进行第二次灌溉,除了不灌溉的深层含水量以外,灌溉200mm、400mm各个土层含水量总体比6月份都有不同程度的增加。8月份不灌溉的50cm以上土层含水量都低于7月份含水量, 60cm以下土层含水量都高于7月份含水量。灌溉200mm各土层中除60—80cm含水量高于7月份外,且60—80cm含水量显著高于7月份,其他土层含水量都低于7月份,而且20—40cm含水量显著低于7月份。灌溉400mm的只有0—10cm和10—20cm土层含水量都显著高于7月份,其他土层含水量与7月份差异不显著。9月份不同灌溉处理的各个土层含水量都低于8月份土层含水量。5月到9月苜蓿整个生长季中,除了不灌溉的外,整个生长季其他处理土壤含水都有提高。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 紫花苜蓿的耗水规律
• 1.2.2 羊草的耗水规律
• 1.2.3 华北农牧交错带的土壤水分变化的研究
• 1.2.4 近年来土壤水分平衡的研究
• 1.2.5 关于20、21 世纪灌溉问题的研究
• 1.3 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验区自然概况
• 2.2 试验材料
• 2.3 试验设计
• 2.4 测定项目与方法
• 2.4.1 降雨量测定
• 2.4.2 灌溉量测定
• 2.4.3 渗漏量测定
• 2.4.4 土壤含水量测定
• 2.4.5 产草量测定
• 2.4.6 土壤容重的测定
• 2.4.7 田间持水量的测定：采用威尔科克斯法
• 2.4.8 土壤水势的测定
• 2.4.9 植株高度测定
• 2.4.10 分蘖数（分枝数）测定
• 2.4.11 叶面积测定
• 2.5 计算公式
• 2.5.1 土壤水分变化量公式
• 2.5.2 耗水量公式
• 2.5.3 耗水系数公式
• 2.5.4 水分利用效率公式
• 2.5.5 土壤容重的公式
• 2.5.6 需水强度公式
• 2.5.7 土壤质量含水量和体积含水量之间的转化公式
• 2.6 数据分析和作图
• 3 结果与分析
• 3.1 不同灌溉量和耗水量对紫花苜蓿水分利用效率和耗水系数的分析
• 3.1.1 灌溉量和耗水量对坝上地区紫花苜蓿产草量的影响
• 3.1.2 灌溉量和耗水量对坝上地区紫花苜蓿水分利用效率的影响
• 3.1.3 灌溉量和耗水量对坝上地区紫花苜蓿耗水系数的影响
• 3.2 坝上地区紫花苜蓿的需水量和需水强度的分析
• 3.2.1 不同时期的苜蓿试验地土壤质量含水量分析
• 3.2.2 关于苜蓿需水量和需水强度分析
• 3.3 苜蓿试验地5－9 月份土壤水分动态分析
• 3.4 羊草试验地5－9 月份土壤水分动态分析
• 3.5 羊草试验地土壤水势分析
• 3.6 羊草干草产量与土壤水分含量的关系
• 3.7 不同灌溉处理对羊草植株高度的影响
• 3.8 不同灌溉处理对羊草分蘖数的影响
• 4 讨论
• 4.1 关于苜蓿的讨论
• 4.1.1 灌溉量和耗水量与紫花苜蓿水分利用效率和耗水系数
• 4.1.2 茬次与紫花苜蓿水分利用效率和耗水系数
• 4.1.3 坝上地区紫花苜蓿水分利用效率和耗水系数
• 4.1.4 紫花苜蓿试验地的土壤水分变化
• 4.2 关于羊草的讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历
• 导师简介