夏玉米膜缝沟灌技术试验研究

论文摘要

塑膜覆盖是农业栽培技术的重大进步,它能大大改善农田小气候,具有保护土壤结构,抗御风、沙、水侵蚀,保墒和调节地温,抑制杂草生长和杀死土壤一些病原体等作用,有利于作物生长发育,提高作物产量,提高农业效益。本文在查阅大量文献资料的基础上,采用理论分析与试验研究相结合的研究方法,结合膜缝沟灌的特点,主要研究了中壤土膜缝沟灌入渗规律和水流运动特性的试验:在单种夏玉米小畦膜缝沟灌条件下,研究夏玉米合理的灌溉制度;选择适当的膜缝宽度和合理的灌溉制度,对比分析膜缝沟灌与露地沟灌种植条件下,夏玉米的生长发育状况、生理及产量的变化。1、在初始含水率相同的条件下,通过室外试验装置研究膜缝沟灌入渗规律。从试验资料分析表明:膜缝沟灌入渗时间与单位面积累积入渗量的关系曲线符合考斯加科夫模型,膜缝宽度越大,相同入渗时间对应的单位面积累积入渗量相对越小;膜缝宽度越小,入渗达到稳定的时间越长;水平推进同样的距离,所需时间与膜缝宽度有关,膜缝宽度越小,所需时间越短;露地比覆膜所用时间长;在膜缝宽度一定时,水流推进速度随着单宽流量的增加而增加。2、通过对夏玉米膜缝沟灌在不同灌溉制度下的生长发育状况、产量及其经济效益的分析表明,作物的耗水量与生长发育、产量并非一致,地膜覆盖在作物苗期的增温保墒效应最明显;不同处理条件下的水分利用效率不同,灌水3次、灌溉定额为2700m~3/hm~2的灌溉制度,其水分利用效率最高,相应的耗水系数也小,比较节水,并确定具体的灌水时间。3、选择膜缝宽度为5cm,单宽流量为2.0L/(s.m),采用灌水3次、灌溉定额为2700m~3/hm~2的灌溉制度,通过对夏玉米覆膜沟灌和露地沟灌的试验研究,从土壤温度、土壤含水率、叶面积指数和干物质积累量等几个方面的数据分析表明:(1)在不同时刻耕作层地温沿深度变化关系不同;在耕作层地温日变化表现为最大增温时段与地温最高时段不一致性;地膜覆盖夏玉米从播种到收获,增温效果逐渐减少;随着土层的加深,覆盖对土壤温度的调节作用越来越小;覆膜后土壤温度变化幅度小有利于玉米根系更好的吸收水分和养分,促使玉米生长发育。(2)覆膜能在一定时间内维持一个比露地土壤水分显得相对稳定的水分状况,不同生育期土壤含水率变化幅度大小不同,土壤含水率在全生育期内苗期变化幅度最大;在生育期后期土壤含水率变化不大。(3)生育期叶面积指数变化总趋势符合作物生物学规律。从乳熟期到成熟,覆膜玉米群体表现出较好的保绿性,叶面积指数维持在3.0以上,这对防止漏光和加速籽粒灌浆很有好处。(4)在生育期内,干物质积累速度由慢变快再变慢;覆膜和露地相比较,在第三阶段(从抽雄吐丝至乳熟期),覆膜穗粒的增长速度明显高于露地,进一步说明覆膜沟灌优于露地沟灌。4、在上述问题研究的基础上,为进一步完善膜缝沟灌入渗规律、优化灌水技术要素及系统管理设计等方面提供了重要的依据,对于指导我国粮食生产具有重要的现实意义,在干旱半干旱地区适宜大面积的推广应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的及意义
• 1.3 覆膜灌溉研究进展
• 1.3.1 国内外研究现状
• 1.3.2 覆膜灌水技术增产效益研究现状
• 1.3.3 覆膜灌水技术入渗试验研究现状
• 1.3.4 覆膜灌溉制度试验研究现状
• 1.4 存在的问题
• 1.5 研究内容与方法
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究方法
• 第二章 膜缝沟灌入渗规律及水流运动特性试验研究
• 2.1 引言
• 2.2 试验情况和观测项目
• 2.2.1 试验基本情况
• 2.2.2 试验装置
• 2.2.3 试验观测项目
• 2.3 试验结果与分析
• 2.3.1 膜缝沟灌入渗规律的试验研究
• 2.3.2 膜缝宽度对累积入渗量的影响
• 2.3.3 膜缝沟灌水流运动特性试验研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 膜缝沟灌夏玉米灌溉制度的试验研究
• 3.1 引言
• 3.2 试验材料方法和内容
• 3.2.1 试验材料
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 测定方法
• 3.2.4 研究的主要内容
• 3.3 试验结果与分析
• 3.3.1 膜缝沟灌夏玉米试验研究
• 3.3.2 膜缝沟灌夏玉米不同处理不同时间的株高分析
• 3.3.3 膜缝沟灌夏玉米不同处理干物质分析
• 3.3.4 膜缝沟灌夏玉米不同灌溉制度下的产量分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 夏玉米膜缝沟灌与露地沟灌对比试验研究
• 4.1 引言
• 4.2 试验材料与观测项目
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 试验观测项目
• 4.3 试验结果分析
• 4.3.1 膜缝沟灌与露地沟灌夏玉米土壤温度的对比分析
• 4.3.2 膜缝沟灌与露地沟灌夏玉米土壤含水率的对比分析
• 4.3.3 膜缝沟灌与露地沟灌夏玉米叶面积指数的对比分析
• 4.3.4 膜缝沟灌与露地沟灌夏玉米干物质积累量的对比分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 研究工作总结及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介