北疆滴灌复播作物需水规律及灌溉制度研究

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滴灌作为一种新型的灌溉技术,以其明显的省水、增产等特点,且容易实现计算机自动控制而成为世界上主要的精确灌水技术。在新疆,滴灌技术的应用日趋成熟,已在棉花、瓜果、蔬菜等作物上得到了大规模的推广和应用,而关于粮食作物特别是滴灌小麦条件下复播作物(青贮玉米、油葵)的研究较少。近几年兵团提出调整农业结构,对粮食的发展提出了新要求,从而出现了以滴灌小麦及复播大豆、青贮玉米、油葵等作物“一年两作”种植模式,并获得了成功。因此本文采用滴灌方式对新疆北疆地区滴灌春小麦条件下对复播作物进行大田小区灌溉试验,研究不同灌水量对复播作物生长发育、产量构成、水分生产效率、土壤水分状况、耗水规律等的影响,探讨了滴灌复播作物的需水规律,建立水分生产函数,初步得到北疆滴灌春小麦条件下复播作物的灌溉制度。通过大田试验和理论分析,主要得到以下初步结论:(1)采用中大灌溉定额有利于复播作物株高生长、叶面积系数增大、干物质的形成,从而有利于复播作物获得较高的产量。(2)滴灌青贮玉米根系主要吸收0-80cm土壤水分,苗期主要消耗30cm土层以内的土壤水分,拔节期后主要消耗80cm土层以内的土壤水分,80-100cm土层土壤含水率变化较小,100-120cm土层含水率基本保持不变,青贮玉米的计划湿润层为0-80cm土层。不同灌溉定额处理之间随着灌溉定额的增加,相同土层处的土壤含水率越大。(3)滴灌油葵根系主要吸收0-100cm土壤水分,苗期主要消耗30cm土层以内的土壤水分,现蕾期后主要消耗100cm土层以内的土壤水分,100-120cm土层含水率变化较小,油葵的计划湿润层为0-100cm土层。不同灌溉定额处理之间随着灌溉定额的增加,相同土层处的土壤含水率越大。(4)滴灌青贮玉米各灌溉定额处理全生育期的耗水量均随着灌水量的增加而增加,各灌溉定额处理小区青贮玉米的耗水量、耗水强度大小呈现由低到高再降低的变化趋势,生育期内各处理耗水量的变化规律为:拔节期>抽雄吐絮期期>灌浆成熟期>苗期;耗水强度规律为:抽雄吐絮期期>拔节期>苗期>灌浆成熟期,耗水强度最大可达到10.47mm·d-1;拔节期和抽雄吐絮期为需水关键期。(5)滴灌油葵各灌溉定额处理全生育期的耗水量均随着灌水量的增加而增加,各灌溉定额处理小区油葵的耗水量、耗水强度大小呈现由低到高再降低的变化趋势,生育期内各处理耗水量、耗水强度的变化规律为:开花期>现蕾期>苗期>灌浆期>成熟期;耗水强度最大可达到9.26mm·d-1;开花期和现蕾期为需水关键期。(6)通过对以灌溉定额为自变量和以蒸发蒸腾量为自变量的水分生产函数非线性模型进行求解及分析,结合蒸发蒸腾量与产量、水分生产效率的关系分析,初步得到滴灌青贮玉米全生育期适宜灌溉定额为325mm,灌水次数为7次;滴灌油葵全生育期适宜灌溉定额为286mm,灌水次数为6次。
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