【摘要】：水資源短缺使得灌溉用水普遍不能滿足作物生長(zhǎng)要求,因此,必須實(shí)施限量供水灌溉。限量供水灌溉是指將有限的水量灌溉到對(duì)作物產(chǎn)量形成最敏感的時(shí)期,以獲得最大產(chǎn)量和效益。鑒于此,本文以山西省臨汾市霍泉灌溉試驗(yàn)站冬小麥復(fù)播玉米和原平市陽(yáng)武河灌溉試驗(yàn)站春玉米為研究對(duì)象,選取土壤水、熱、氮運(yùn)移轉(zhuǎn)化模型,對(duì)土壤含水率、土壤溫度和土壤氮素進(jìn)行了模擬。通過(guò)不同典型年的灌溉制度優(yōu)化,建立了動(dòng)態(tài)灌水下限模型,利用動(dòng)態(tài)灌水下限值進(jìn)行灌溉預(yù)報(bào)并與經(jīng)驗(yàn)灌水的增產(chǎn)效益進(jìn)行了比較,主要結(jié)果如下:(1)利用冬小麥復(fù)播玉米和春玉米2015-2016年度的灌溉試驗(yàn)資料,對(duì)選取的土壤水分動(dòng)態(tài)模型和土壤氮素運(yùn)移轉(zhuǎn)化模型進(jìn)行了參數(shù)的率定和檢驗(yàn)。冬小麥復(fù)播玉米和春玉米生育期內(nèi)的土壤含水率模擬值和實(shí)測(cè)值具有較好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)R~2均達(dá)到了0.7以上。對(duì)土壤氮素運(yùn)移轉(zhuǎn)化模型,0-60cm土層范圍內(nèi)硝態(tài)氮實(shí)測(cè)值和模擬值相關(guān)關(guān)系較好,達(dá)到0.6以上,且沿土壤深度方向的0-60cm硝態(tài)氮的含量分布與實(shí)測(cè)值相吻合。以上結(jié)果表明,本文選取的土壤水分和氮素運(yùn)移轉(zhuǎn)化模型具有很好的適用性。(2)利用作物生長(zhǎng)模型對(duì)冬小麥復(fù)播玉米和春玉米的產(chǎn)量進(jìn)行了模擬計(jì)算,結(jié)果表明,模擬的籽粒產(chǎn)量與實(shí)測(cè)產(chǎn)量具有很好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)R~2達(dá)到了0.9以上,由此說(shuō)明所選用的P123作物生長(zhǎng)模型對(duì)模擬作物產(chǎn)量具有很好的適用性。(3)以霍泉灌溉試驗(yàn)站和陽(yáng)武河灌溉試驗(yàn)站長(zhǎng)系列(1954-2015年)降雨資料為依據(jù),確定了不同典型年,進(jìn)行了不同典型年的劃分,并對(duì)不同典型年進(jìn)行了限量供水灌溉制度的優(yōu)化,據(jù)此建立了動(dòng)態(tài)灌水下限模型。結(jié)果表明,隨灌水量的增加,增產(chǎn)效益明顯增加,并且,隨降水量的增大,對(duì)應(yīng)增產(chǎn)效益最大值的灌溉供水量明顯減小。對(duì)75%和95%的典型年,隨灌水次數(shù)的增加,增產(chǎn)效益明顯增加。在較干旱的條件下,無(wú)論是處于干旱時(shí)期的冬小麥還是處于降雨量相對(duì)豐沛期的玉米,灌水均有較大的增產(chǎn)作用。(4)利用動(dòng)態(tài)灌水下限值進(jìn)行灌水預(yù)報(bào),并與經(jīng)驗(yàn)灌水進(jìn)行了比較,在有限灌溉供水量條件下,預(yù)報(bào)灌水的效益普遍高于經(jīng)驗(yàn)灌水。冬小麥復(fù)播玉米最大增產(chǎn)率為8.9%,最大效益率可達(dá)9.74%,春玉米最大增產(chǎn)率為9%,最大效益率可達(dá)13.03%。由此表明,由動(dòng)態(tài)灌水下限值作為灌水下限進(jìn)行灌溉可以增產(chǎn)增收。(5)分析結(jié)果表明,相鄰時(shí)段的參考作物蒸發(fā)蒸騰量具有非常好的相關(guān)性,均可以達(dá)到極顯著水平,時(shí)段為旬時(shí),其相關(guān)系數(shù)R~2可以達(dá)到0.9以上。鑒于此,灌溉預(yù)報(bào)過(guò)程中充分利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的氣象要素變化值,采用相鄰時(shí)段的參考作物蒸發(fā)蒸騰量的相關(guān)關(guān)系預(yù)測(cè)未來(lái)10天的參考作物騰發(fā)量,用于預(yù)測(cè)作物實(shí)際騰發(fā)量;由于降水量變化的強(qiáng)烈隨機(jī)性,灌水預(yù)報(bào)過(guò)程中采用了近十年日降雨量的平均值作為降水量預(yù)測(cè)值。(6)對(duì)農(nóng)田土壤含水率預(yù)報(bào)誤差進(jìn)行了分析,冬小麥復(fù)播玉米兩個(gè)年度土壤含水率最大相對(duì)誤差為21.65%,最小值為0.06%,平均相對(duì)誤差為7.95%;春玉米兩個(gè)年度土壤含水率最大相對(duì)誤差為34.71%,最小值為0.037%,平均相對(duì)誤差為6.25%。均達(dá)到了甲等預(yù)報(bào)水平,表明本研究建議的預(yù)報(bào)方法合理可行。
【學(xué)位授予單位】：天津農(nóng)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S512.1;S513;S274

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王浩;溫室滴灌典型作物經(jīng)濟(jì)灌水下限研究[D];天津農(nóng)學(xué)院;2019年

本文編號(hào)：2721578