黑龙江省西部玉米膜下滴灌试验研究

论文摘要

当前,黑龙江西部地区由于在水资源开发、配置、利用和保护上存在一系列的问题,导致植被稀少、风沙强烈、水土流失、沙漠侵袭、土地荒漠化和盐渍化。目前黑龙江西部地区农业灌溉用水量占到总用水量的80%以上,因此农业用水对于西部地区的水资源状况有着显著的影响。如何在农业灌溉上进行节水,将是解决黑龙江西部地区水资源短缺、生态环境恶化的关键,将做到水土、水与环境之间的平衡,结合膜下滴灌的灌溉技术的应用及推广为主导,大规模提高该区域农业用水效率是解决上述问题的关键。本文进行田间试验,用不同覆膜滴灌技术与无膜滴灌技术及常规无膜无滴灌种植技术相比较,主要研究以下内容:1、膜下滴灌条件下土壤水分的动态变化规律土壤水分是土壤的重要组成部分,玉米的生长离不开土壤水分,土壤水分的是否充足决定着玉米的生长。滴灌为当今世界上最先进的灌水技术之一,而覆膜种植也是当今世界应用最广,成本最低,易于采用的一项先进技术。塑膜覆盖在很大程度上抑制了普通地表滴灌的土壤表面蒸发,进一步地提高了水分利用率。本实验以黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治区玉米实验田为例,分别设计覆膜滴灌、不覆膜滴灌和不覆膜不滴灌三种实验区,对土壤的垂直水分随时间变化特性进行分析,实验结果表明,膜下滴灌玉米在各个生育期内土层贮水量的变化规律都呈现出一个倒立的斜“V”的变化趋势。膜下滴灌各小区中的含水量一直高于常规灌溉。膜下滴灌玉米不论灌溉定额的大小,苗期内土壤水分变化幅度较常规滴灌平缓,其出苗时间早于无膜滴灌和常规滴灌,且水分消耗大于常规滴灌玉米,在灌溉和降雨之前,土壤水分绝对量较低,保墒效果有限。2、膜下滴灌条件下土壤温度的动态变化规律土壤温度是表征土壤热量状况的指标之一,它的变化极大地影响土壤性质和农作物生长状况。不同覆盖条件下,有膜与无膜以及覆膜多少、深度、时间等都影响地温的分布值,在同一覆盖条件下,不同的灌溉量对地温的影响也不相同。本实验通过分析得到:无论是土壤浅层还是土壤深层,在玉米整个生育期阶段,土壤温度都随灌溉定额的增加而减小。土壤浅层温度变化急剧,随着土壤深度的增加温度变化趋于平缓,土壤各层温度出现最高温度的时间随土层深度的增加而延迟。3、膜下滴灌对玉米增产效果的影响本试验研究了膜下滴灌技术对玉米生物性状、产量及产量构成要素的影响。本文采用大田试验的方法,对此问题进行了研究。结果表明:在特定气候条件下,作物的产量与灌溉供水量成正比,即在一定的降雨量、农业管理措施、作物品种等条件下,对作物供水越多,产量越高,但超过一定限度时,产量不再增加,有时甚至减产。只有适时适量的灌溉才有助于协调营养器官和经济器官的形成和比例,从而提高经济产量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究动态和趋势
• 1.2.1 国内研究
• 1.2.2 国外研究
• 1.3 实验研究的主要内容和方法
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 实验具体内容
• 1.3.3 技术路线图
• 2 试验材料与方法
• 2.1 试验区现状
• 2.2 实验材料的选择
• 2.3 试验研究方法
• 2.3.1 实验方案设计
• 2.3.2 灌水处理与种植方法
• 2.3.3 各指标的观测方法
• 2.4 玉米生育期内的田间种植管理
• 2.5 设备仪器及数据处理
• 3 膜下滴灌条件下土壤水分的动态变化规律
• 3.1 膜下滴灌土壤水流动特征
• 3.1.1 膜下滴灌土壤水流动系统分析的理论与方法
• 3.1.2 膜下滴灌在试验田中土壤水的变化状态
• 3.1.3 膜下滴灌玉米在全生育期各土层土壤水分变化动态
• 3.2 膜下滴灌玉米各处理需水研究分析
• 3.2.1 作物需水量的测定和计算
• 3.2.2 膜下滴灌玉米在全生育期各处理的需水变化
• 3.3 膜下滴灌各土层土壤水分在玉米全生育期中的变化
• 3.3.1 试验区中土壤含水量
• 3.3.2 对玉米苗期土壤水分状况的影响
• 3.3.3 对玉米拔节期土壤水分状况的影响
• 3.3.4 对玉米抽雄期土壤水分状况的影响
• 3.3.5 对玉米灌浆期土壤水分状况的影响
• 3.3.6 对玉米乳熟期土壤水分状况的影响
• 4 膜下滴灌条件下土壤温度的动态变化规律
• 4.1 塑膜覆盖条件下土壤表面的热量平衡和交换
• 4.1.1 裸露土壤表面的热量收支平衡
• 4.1.2 塑膜覆盖条件下土壤表面的热量收支平衡
• 4.2 试验区土壤温度的动态变化
• 4.2.1 膜下土壤温度随深度的变化
• 4.2.2 无膜土壤温度随深度的变化
• 4.2.3 试验区土壤温度随时间的变化
• 4.2.4 覆膜土壤温度日最大变幅特征
• 5 膜下滴灌对玉米增产效果的影响
• 5.1 不同处理对玉米株高的影响
• 5.1.1 对玉米株高的影响
• 5.1.2 对玉米径粗的影响
• 5.1.3 对玉米叶面积的影响
• 5.2 膜下滴灌对玉米产量的影响
• 5.3 膜下滴灌对玉米各处理收获指数的差异
• 5.4 膜下滴灌对玉米产量构成因子的影响
• 5.5 膜下滴灌各处理作物产量与灌溉供水量的关系
• 6 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文