【摘要】：地表進(jìn)行秸稈覆蓋、地膜覆蓋或砂石覆蓋,不僅能有效地保存土壤水分、抑制土壤蒸發(fā),而且可增溫保墑、控制鹽堿化、減少土壤侵蝕和提高作物品質(zhì)。為探討不同覆蓋措施下冬小麥生長規(guī)律及各種蒸散發(fā)估算方法的適用性,首先進(jìn)行了2014-2015和2015-2016兩年度遮雨棚下4種砂石覆蓋量(0、23、46和69 kg/m2)的地上式蒸滲儀系統(tǒng)冬小麥試驗(yàn)研究。采用精度較高的重力傳感器建立小型蒸滲儀觀測系統(tǒng),測定土壤水分動(dòng)態(tài)變化。無麥和有麥情況下砂石覆蓋量從0到69 kg/m2的處理名分別記為NW0、NW23、NW46、NW69及W0、W23、W46、W69。另外,進(jìn)行了2015-2016和2016-2017兩年度遮雨棚下不同覆蓋的地埋式蒸滲儀系統(tǒng)冬小麥試驗(yàn)研究,覆蓋物分別為當(dāng)年收獲的玉米秸稈(長度分別為1mm、1cm、5cm和10cm)、黑色地膜(厚度為0.006mm)、白色地膜(厚度為0.006mm)及砂石(厚度為4cm)。利用Penman-Monteith公式、單作物系數(shù)法、雙作物系數(shù)法和R-K模型分別對冬小麥ET_c進(jìn)行估算,其中R-K模型是由冠層阻力r_c的計(jì)算公式與Penman-Monteith公式結(jié)合的方法。并基于兩年度不同砂石覆蓋量下冬小麥實(shí)測ET_c和兩年度不同覆蓋措施下冬小麥實(shí)測ET_c數(shù)據(jù),對雙作物系數(shù)法和R-K模型進(jìn)行改進(jìn)和修正,得到適用于不同覆蓋措施下雙作物系數(shù)法和R-K模型�；谠囼�(yàn)研究得出以下主要結(jié)果:(1)土壤貯水量隨著砂石覆蓋量的增加而增大,逐月土壤蒸發(fā)量、逐月蒸散量、累積土壤蒸發(fā)量和累積蒸散量均隨砂石覆蓋量的增加而減小。有麥的各處理土壤貯水量整體比無麥的低,有麥的各處理逐月蒸散量比無麥的逐月土壤蒸發(fā)量高,累積蒸散量亦比無麥的累積土壤蒸發(fā)量高。無麥情況下,第一、二年度3個(gè)覆蓋處理比不覆蓋處理的累積土壤蒸發(fā)量分別減少了11.6%~18.1%和28.5%~7.5%;有麥情況下,累積蒸散量分別減少了2.2%~3.7%和0.7%~3.6%。(2)冬小麥的株高、葉面積指數(shù)、有效穗數(shù)、產(chǎn)量及水分利用效率均隨著砂石覆蓋量的增加而增大。第一、二年度3個(gè)覆蓋處理比不覆蓋處理的最大株高分別增長了5.3%~17.2%和1.0%~5.8%,最大葉面積指數(shù)分別增大了17.9%~74.6%和7.9%~28.2%,產(chǎn)量分別增大了6.6%~14.2%和12.3%~44.6%,水分利用效率分別增大了8.0%~16.2%和15.6%~67.1%。最適宜冬小麥生長的砂石覆蓋量為69 kg/m2。進(jìn)行砂石覆蓋能夠?qū)⒍←溕L前期增加的土壤儲水有效用于生長后期,從而對提高冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率做出了重要貢獻(xiàn)。(3)冬小麥不同生長階段的單作物系數(shù)與砂石覆蓋量具有很好的線性關(guān)系,進(jìn)一步結(jié)合估算的參考作物騰發(fā)量(ET_0)計(jì)算,能很好的模擬兩年度不同砂石覆蓋量下的冬小麥蒸散量ET_c�；诙←湆�(shí)測ET_c對雙作物系數(shù)進(jìn)行修正,可得到其修正系數(shù)A與砂石覆蓋量之間的線性關(guān)系。進(jìn)一步結(jié)合ET_0可準(zhǔn)確估算兩年度不同砂石覆蓋量下的冬小麥各生長階段ET_c。不同砂石覆蓋量下,雙作物系數(shù)法比單作物系數(shù)法、Penman模型估算冬小麥ET_c的精度更高�？傮w上,單、雙作物系數(shù)法在估算砂石覆蓋條件下的冬小麥ET_c中仍有一定的適用性,但需經(jīng)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。(4)兩年度覆蓋處理與不覆蓋處理對比,能夠有效抑制土壤水分的蒸發(fā),提高土壤貯水量。地表覆蓋可以顯著地增加冬小麥有效穗數(shù)、千粒重、產(chǎn)量和水分利用效率。覆蓋條件下冬小麥的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素均較不覆蓋有不同程度的提高。綜合不同覆蓋,得出,對冬小麥生長來說,黑白膜覆蓋優(yōu)于秸稈覆蓋和砂石覆蓋。地表進(jìn)行覆蓋能夠?qū)⒍←溕L前期增加的土壤儲水有效用于生長后期,從而對提高冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率做出了重要貢獻(xiàn)。(5)利用實(shí)測值確定出的R-K模型中的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)x和y得R~2均不小于0.706,說明x和y可用于R-K模型在估算不同覆蓋條件下冬小麥蒸散量中。在播后80天前,ET_(cR-K)估算值與ET_(cM)相差較大,播后80-240天,ET_(cR-K)能夠很好的估算ET_(cM)。由R~2均大于0.771,NSE均在0-1的范圍內(nèi),D均大于0.774,得出R-K模型估算不同覆蓋條件下冬小麥全生育期蒸散量準(zhǔn)確度較高。(6)兩年度改進(jìn)的雙作物系數(shù)法估算不同覆蓋措施下冬小麥的ET_(cD)與ET_(cM)具有相同的變化規(guī)律。不同覆蓋措施下的作物蒸騰量T_r和土壤蒸發(fā)量E_s隨時(shí)間的變化趨勢相同。冬小麥全生育期蒸散量以作物蒸騰為主,土壤蒸發(fā)為輔。兩年度,不同覆蓋措施下ET_(cD)與ET_(cM)的R~2均大于0.883,RMSE均小于0.511,NSE均接近于1,D均大于0.911,表明ET_(cD)能很好的描述ET_(cM)的逐日變化,估算結(jié)果準(zhǔn)確,可信度高。因此,改進(jìn)的雙作物系數(shù)法能夠準(zhǔn)確估算和區(qū)分不同覆蓋措施下的冬小麥蒸散量,總體上,改進(jìn)的雙作物系數(shù)法在估算和區(qū)分不同覆蓋措施下的冬小麥蒸散量時(shí)適用性較強(qiáng),為揭示不同覆蓋措施下的蒸散量變化規(guī)律提供依據(jù)。
【圖文】：

圖 1-1 技術(shù)路線圖Figure 1-1 Technique route sketch小結(jié)本章分析了地表進(jìn)行秸稈覆蓋、地膜覆蓋、砂石覆蓋對作物生長、土壤水分運(yùn)

圖 2-1 兩年度冬小麥生育期內(nèi)的逐日氣象要素Figure 2-1 Daily meteorological elements in two growth seasons of winter wheat由圖 2-1 可知，兩年度生育期內(nèi)日平均氣溫呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，，生育期內(nèi)平均氣溫分別為 9.47 ℃和 9.18 ℃；兩年度太陽輻射呈現(xiàn)遞增趨勢，生育期內(nèi)太陽輻射均值分別為 12.34 和 12.15 MJ/(m2·d) ；兩年度平均風(fēng)速呈現(xiàn)遞增趨勢，生育期內(nèi)風(fēng)速均值
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S152.7;S512.11

【參考文獻(xiàn)】

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1 曹振凱;李毅;馮浩;趙英;何建強(qiáng);;不同覆蓋條件下冬小麥作物系數(shù)試驗(yàn)研究[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2015年06期

2 張紅鋒;王偉;魏素珍;;地膜覆蓋對西藏林芝土壤性質(zhì)及玉米產(chǎn)量的影響[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年10期

3 程愛民;伍名龍;余彬情;龍九洲;;地膜覆蓋對玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J];種業(yè)導(dǎo)刊;2015年08期

4 何二良;頡煒清;呂汰;郭天順;王鵬;李芳弟;齊小東;;地膜顏色與起壟覆蓋方式對馬鈴薯產(chǎn)量的影響[J];甘肅農(nóng)業(yè)科技;2015年07期

5 趙丹;李毅;馮浩;;砂石條形覆蓋下土壤水分蒸發(fā)動(dòng)態(tài)研究[J];土壤學(xué)報(bào);2015年05期

6 曹寒;吳淑芳;馮浩;張延;;不同顏色地膜對土壤水熱和冬小麥生長的影響[J];灌溉排水學(xué)報(bào);2015年04期

7 邱讓建;杜太生;陳任強(qiáng);;應(yīng)用雙作物系數(shù)模型估算溫室番茄耗水量[J];水利學(xué)報(bào);2015年06期

8 劉連華;陳源泉;楊靜;聶紫瑾;張建省;石彥琴;隋鵬;;免耕覆蓋對不同質(zhì)地土壤水分與作物產(chǎn)量的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2015年02期

9 李亞貞;肖國濱;肖小軍;鐘義軍;陳明;夏桂龍;黃欠如;;培肥和耕作措施季節(jié)性干旱下對紅壤剖面水分變化和產(chǎn)量的影響[J];水土保持研究;2014年06期

10 蔡永坤;李毅;馮浩;;不同砂石覆蓋度和粒徑對土壤水分蒸發(fā)的影響[J];水土保持學(xué)報(bào);2014年06期

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2 劉俸;砂石覆蓋量對冬小麥土壤水分運(yùn)移及生長發(fā)育的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

3 劉琦;利用AquaCrop模型模擬覆膜春玉米耗水和產(chǎn)量[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

4 周乾;不同水氮耦合和地膜覆蓋對枸杞生長、產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收影響的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

5 范穎丹;不同覆蓋和秸稈還田方式對旱地小麥土壤水分的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

6 趙二龍;渭北旱原小麥秸稈全程覆蓋耕作技術(shù)研究與推廣[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2007年

7 鞏杰;旱作麥田秸桿覆蓋的生態(tài)綜合效應(yīng)研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

本文編號：2699339