Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| DOI | 10.27409/d.cnki.gxbnu.2021.001723 |
| 旱区膜下滴灌夹砂层农田土壤水分循环过程及玉米生长响应 | |
| 丁运韬 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 西北农林科技大学 |
| 中文摘要 | 河套灌区农田地下水埋深普遍较浅且年内波动较大,而且作为黄河冲积平原,灌区内分布着大量含有夹砂层的农田,其层状的土壤剖面结构使得水盐运移过程变得复杂。本研究采用田间定位试验和模型模拟相结合的方法,研究膜下滴灌下土壤水盐运移规律和深层土壤水分交换过程,旨在探明不同膜下滴灌条件下夹砂层农田土壤剖面水盐分布规律、深层土壤水分对根区的补给作用及作物根系吸水的响应差异,研究结果将有利于膜下滴灌技术的完善和推广。本研究于2019～2020年在河套灌区曙光试验站开展了连续2年田间定位试验。试区土壤剖面层次分明,60～100 cm深度为砂土层,其余为壤土或沙壤土。利用浅层地下水(电导率EC为1.7 d S m~(-1))膜下滴灌种植春玉米,共设置3个灌水下限处理,分别控制20 cm深度处土壤基质势下限为-10 k Pa(高水),-30 k Pa(中水)和-50 k Pa(低水),每次灌水10～20 mm。利用田间实测数据率定和验证HYDRUS-2D模型,然后模拟0～120 cm深度土壤含水量、根层下边界(100 cm深度处)水分通量和作物根系吸水速率。主要结论如下:(1)夹砂层的存在影响剖面土壤水分入渗和盐分运移,造成土壤水、盐在剖面内的垂直分布的显著差异。玉米生育期内,0～60 cm深度根层土壤含水量较低,而100 cm及以下的夹砂层土壤含水量较高,一直保持在田间持水量附近;而土壤盐分在剖面内的垂直分布受水分运移影响,更多的聚集在夹砂层,此水盐分布规律在不同生育时期基本一致。(2)不同滴灌灌水下限处理显著影响剖面土壤水分、盐分分布及其在各土层的储量。砂层土壤对水分的运移有明显的阻拦作用,不同处理下的砂层土壤水分含量均小于上下层土壤;灌水下限越高,根层土壤含水量越高、EC_(1:5)(土水比1:5浸提液电导率)值越低,而60～100 cm深度的砂层及以下土壤含水量和EC_(1:5)在各处理之间差异不显著。水分利用效率随着土壤基质势的减小呈先增大后减小的趋势,中水处理水分利用效率最高。(3)经过率定后的HYDRUS-2D模型对0～120 cm深度土壤含水量模拟结果的根均方差(RMSE)和决定系数(R~2)分别为0.039～0.042 cm~3 cm~(-3)和0.78-0.73,模拟结果可靠。模拟结果表明100 cm和120 cm深度处土壤含水量较高且处理间差异不大,说明不同滴灌条件对于100 cm以下深层土壤含水量影响较小;但不同处理显著影响根区下边界的水分通量和根系吸水速率。基质势下限控制水平越低,深层土壤水分对于根区的补给量(毛管上升)越大,不同处理生育期内累积补给量在31.9 mm～49.6 mm之间。低水处理根系吸水速率较低,根系吸水受到显著抑制,从而造成作物生长指标和产量显著低于高水和中水处理(P |
| 中文关键词 | HYDRUS ; 膜下滴灌 ; 地下水补给 ; 夹砂层 ; 根区水盐环境 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S152.7;S513 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373229 |
| 作者单位 | 西北农林科技大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 丁运韬. 旱区膜下滴灌夹砂层农田土壤水分循环过程及玉米生长响应[D]. 西北农林科技大学,2021. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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