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膜下滴灌旱作水稻需水规律和土壤水分下限试验研究

作　者: 王怀博
导　师: 田军仓
学　校: 宁夏大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 旱作水稻膜下滴灌需水规律水分下限地下水补给量
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

宁夏节水灌溉的重点在引黄灌区,引黄灌区节水灌溉的重点在水稻的节水灌溉,水稻的节水灌溉在于能否在引黄灌区推广膜下滴灌。针对宁夏引黄灌区水资源严重短缺和灌溉技术相对落后的实际问题,根据宁夏引黄灌区节水高效农业的重大需求,立足于宁夏银川平吉堡农八队试验与示范基地,对膜下滴灌旱作水稻地下水补给量、需水规律和土壤水分下限进行了较为系统的试验研究,确定了膜下滴灌旱作水稻合理的地下水补给量,明确了膜下滴灌不同品种早作水稻实际需水量和需水规律,摸清了膜下滴灌不同品种旱作水稻适宜的土壤水分下限。主要研究成果如下：1.基于彭曼-蒙特斯计算作物潜在腾发量公式,采用考虑土壤水分胁迫系数和作物系数的需水量经验公式对膜下滴灌早作水稻需水量进行了计算。计算结果表明：乳熟期每天的实际需水量最小,苗期的接近全生育期平均值,分蘖期到灌浆期的最大。在0.90田水分处理(不受水分胁迫)条件下,膜下滴灌旱作水稻实测需水量大于经验公式计算值,误差8%;在0.80田水分处理(刚开始水分胁迫)条件时,膜下滴灌旱作水稻实测作物需水量与经验公式计算值几乎相同；0.60田水分处理(水分胁迫),膜下滴灌旱作水稻实测作物需水量低于经验公式计算值,偏差较大,节3和D10误差均为12%,宁粳28误差为25%。2.采用对比试验方法,设置了4个处理：ZM(滴灌+覆膜水稻),ZL(滴灌+露地水稻),WM(滴灌+露地覆膜),WL(滴灌+露地)。利用水量平衡方法计算了膜下滴灌旱作水稻地下水补给量,结果表明：在地下水水位、灌水定额(9m3/667m2)和灌水周期(2d)相同情况下,ZM、WM处理均为地表水补给地下水,ZL、WL处理均为地下水补给地表水,膜下滴灌旱作水稻ZM处理地表水补给地下水,每天补给0.68m3/667m2,占灌水量的15.1%。计算得出,0.80。水分下限处理为膜下滴灌旱作水稻利用地下水的临界点,0.80。处理(灌水定额为7.2m3/667m2,灌水周期为2d),旱作水稻受地下水补给,平均每天补给0.]8m3/667m2,全生育期补给量为19.23m3/667m2；0.90男处理(灌水定额为10.8m3/667m2,灌水周期为2d),滴灌水补给地下水,平均每天补给1.26m3/667m2,全生育期补给量为131.42m3/667m2,占滴灌水量的24.3%;0.60。处理(灌水定额为5m3/667m2,灌水周期为4d)旱作水稻受地下水补给,平均每天补给1.42m3/667m2,全生育期补给量为147.59m3/667m2,占滴灌水量的64.73%。结论表明,适宜调节水分下限能有效利用滴灌水和地下水,这样既能平衡利用水资源,又能保持当地水生态平衡。3.采用对比试验方法,设置了水稻品种和土壤水分下限2个因素,水稻品种选择D10、节3和宁粳28,土壤水分下限选择0.90田、0.80田、0.60田处理3个水平,对水稻的生长指标、生理指标和产量进行了试验。结果表明：①随着土壤水分下限的增大(0.60田～0.90田),水稻的耗水量、株高、叶绿素、光合速率、蒸腾速率和产量随之增大,而气孔导度和胞间CO2浓度降低,三个品种变化规律一致。在三种土壤水分下限条件下,早作水稻的实际需水量和作物系数均与生育期呈凸抛物线关系。②在0.80田处理下,3个品种产量变化虽然不显著,但与0.90田处理对比分析可知,宁粳28增产的潜力在于加大灌浆期的水肥,节3受到轻微水分胁迫产量会受到显著影响,而D10品种各生育期需水规律无差异,因此膜下滴灌旱作水稻最适宜的水稻品种是宁粳28。③适宜宁夏引黄灌区膜下滴灌早作水稻种植的土壤水分下限0.90田处理,各生育期较佳的需水规律是：在需水量大的拔节期、分蘖期和孕穗期按照土壤水分下限0.90田处理进行滴灌,在需水量较小的乳熟期按照0.60田处理进行滴灌,苗期和灌浆期按照0.80田处理进行滴灌。这样既能满足膜下滴灌早作水稻的需水要求,又能达到进一步节水的目的。本研究成果为早作水稻膜下滴灌推广提供了理论依据和技术支撑,对早区节水农业的发展具有促进作用。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 选题依据  9
  1.2 膜下滴灌水稻的研究现状  9-12
    1.2.1 膜下滴灌的研究进展  9-10
    1.2.2 膜下滴灌水稻的研究进展  10
    1.2.3 膜下滴灌水稻品种研究现状  10-11
    1.2.4 膜下滴灌旱作水稻土壤水分下限研究  11-12
  1.3 膜下滴灌作物蒸发蒸腾量估算方法的研究进展  12-13
  1.4 膜下滴灌条件下地下水补给研究进展  13-15
  1.5 研究目标、研究内容和技术路线  15-17
    1.5.1 研究目标  15
    1.5.2 研究内容  15
    1.5.3 技术路线  15-16
    1.5.4 拟解决的关键问题  16
    1.5.5 创新点  16-17
第二章试验区基本情况  17-20
  2.1 地理位置  17
  2.2 地形地貌  17
  2.3 气候条件  17
  2.4 土壤情况  17-18
  2.5 植被情况  18
  2.6 水文情况  18
  2.7 社会经济情况  18-20
第三章经验公式求解膜下滴灌早作水稻需水量  20-27
  3.1 膜下滴灌水稻生育阶段划分  20
  3.2 膜下滴灌水稻土壤水分胁迫因子Ks的确定  20-22
  3.3 双值系数法求解膜下滴灌水稻作物系数Kc  22-23
  3.4 膜下滴灌水稻实际需水量经验公式计算  23-24
  3.5 膜下滴灌水稻实测需水量与计算的实际需水量对比分析  24-25
  3.6 结论  25-27
第四章膜下滴灌旱作水稻地下水补给量计算  27-35
  4.1 材料与方法  27-28
    4.1.1 试验基地情况  27
    4.1.2 试验材料  27
    4.1.3 试验设计  27-28
    4.1.4 试验实施  28
    4.1.5 观测指标及其方法  28
  4.2 结果分析  28-33
    4.2.1 膜下滴灌水稻水分变化分析  28-29
    4.2.2 膜下滴灌水稻腾发量计算  29-31
    4.2.3 膜下滴灌地下水补给K计算  31-33
  4.3 结论  33-35
第五章不同品种旱作水稻膜下滴灌土壤水分下限试验研究  35-58
  5.1 材料与方法  35-37
    5.1.1 试验设计  35
    5.1.2 试验实施  35-36
    5.1.3 观测项目和方法  36-37
  5.2 不同土壤水分下限对膜下滴灌旱作水稻水分的影响  37-39
    5.2.1 不同土壤水分下限对水稻灌溉制度的影响  37-38
    5.2.2 膜下滴灌旱作水稻土壤含水率结果分析  38-39
  5.3 不同土壤水分下限对膜下滴灌旱作水稻株高的影响  39-41
  5.4 不同土壤水分下限对膜下滴灌旱作水稻叶绿素的影响  41-42
  5.5 不同土壤水分下限对膜下滴灌早作水稻光合指标的影响  42-48
  5.6 不同土壤水分下限对膜下滴灌早作水稻实际需水量的影响  48-53
  5.7 不同土壤水分下限对膜下滴灌早作水稻产量及水分利用率的影响  53-57
    5.7.1 土壤水分下限对膜下滴灌旱作水稻产量的影响  53-56
    5.7.2 不同土壤水分下限膜下滴灌早作水稻水分生产效率的影响  56-57
  5.8 结论  57-58
第六章总结与展望  58-60
  6.1 总结  58-59
  6.2 展望  59-60
参考文献  60-62
致谢  62-63
个人简介及论文发表情况  63

膜下滴灌旱作水稻需水规律和土壤水分下限试验研究

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