河套灌區(qū)玉米和向日葵膜下滴灌優(yōu)化灌溉制度分析研究.pdf

1、本研究針對(duì)磴口縣半荒漠草原的生態(tài)條件，以當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境為基礎(chǔ)，大田試驗(yàn)為支撐，依據(jù)磴口縣現(xiàn)有灌溉條件，研究了膜下滴灌不同灌水定額條件下的玉米和向日葵生育指標(biāo)、土壤含水率、土壤溫度及水分利用效率(WUE)的差異，求得了膜下滴灌條件下玉米、向日葵各生育階段的耗水量，并由實(shí)測(cè)產(chǎn)量與耗水量的關(guān)系確定了不同模型下各生育階段的敏感指標(biāo)，最終確定以Jensen模型為基礎(chǔ)，以提高水分利用率為目標(biāo)的膜下滴灌節(jié)水、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的作物較優(yōu)灌溉模式。分析的主要內(nèi)容

2、如下:
　　1.分析研究膜下滴灌條件下不同水分處理對(duì)玉米和向日葵株高、莖周長(zhǎng)、葉面積和灌漿速率的影響，玉米、向日葵株高與莖周長(zhǎng)全生育期總體變化呈S型生長(zhǎng);玉米葉面積表現(xiàn)出前期增長(zhǎng)較快，中期增長(zhǎng)緩慢，后期葉面積減小的趨勢(shì)，整體長(zhǎng)勢(shì)呈拋物線型;玉米、向日葵的灌漿速率隨著時(shí)間的推遲有減慢的趨勢(shì)。
　　2.玉米和向日葵膜內(nèi)與膜間的土壤含水率含水率進(jìn)行分析知，膜內(nèi)0～60cm土層的平均土壤含水率大于膜間0～60cm，其中玉米膜內(nèi)YM1

3、～YM6處理含水率與膜間相應(yīng)各處理含水率的差值分別為1.43％、1.10％、0.99％、2.38％、2.86％、2.75％，差異性顯著;向日葵KH1～KH5膜內(nèi)與膜間分別相差1.89％、2.19％、3.96％、2.34％和3.19％。地溫變化中，膜內(nèi)地溫高于膜間，地溫變化隨土層深度的增加逐漸降低，灌水后的地溫低于灌水前，一天中的日變化隨時(shí)間的推移出現(xiàn)滯后性。
　　3.通過(guò)水量平衡法計(jì)算出玉米和向日葵的作物需水量，分析兩種作物的耗水

4、規(guī)律，玉米的耗水強(qiáng)度在抽雄～開(kāi)花期和開(kāi)花～灌漿期達(dá)到最大為10.43mm/d;向日葵在花期～灌漿期耗水強(qiáng)度和耗水模數(shù)均出現(xiàn)峰值，各處理耗水強(qiáng)度變化范圍為7.43-7.97mm/d。
　　4.膜下滴灌條件不同水分處理玉米和向日葵產(chǎn)量與耗水量和水分利用效率與耗水量均呈二次拋物線的關(guān)系，且具有不同步性，在一定灌水量的情況下，耗水量增加相應(yīng)產(chǎn)量隨之增加，當(dāng)達(dá)到一定范圍時(shí)，耗水量的增加產(chǎn)量反而會(huì)降低;水分利用效率與耗水量關(guān)系的敏感性大于產(chǎn)量

5、與耗水量，隨著耗水量的增加，水分利用效率要先于產(chǎn)量達(dá)到最大值。
　　5.通過(guò)試驗(yàn)實(shí)測(cè)作物相對(duì)產(chǎn)量和各生育階段的相對(duì)騰發(fā)量，利用國(guó)際上較常用的五種作物水分生產(chǎn)函數(shù)模型建立函數(shù)關(guān)系，最終分析確定出Jensen模型最適合當(dāng)?shù)啬は碌喂鄺l件下玉米和向日葵各生育階段灌水量分配關(guān)系。由確定的Jensen模型和作物水分生產(chǎn)函數(shù)，運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求解出作物決策變量，制定出玉米和向日葵的優(yōu)化灌溉制度其中玉米的最優(yōu)灌水量在275～300mm范圍內(nèi)，向日葵