發(fā)布時間：2020-08-04 13:22

【摘要】：特色林果業(yè)是新疆南疆的支柱性產(chǎn)業(yè),但南疆水資源短缺、土壤次生鹽漬化嚴重、農(nóng)業(yè)水肥資源利用率低等問題成為制約其發(fā)展的主要因素。目前南疆果樹灌溉方式普遍使用地表滴灌,但地表滴灌易促使果樹根系向地表濕潤區(qū)富集,造成根系分布較淺,影響其抗旱性,同時相對較低的水肥利用率進一步限制了果樹產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。如何改進現(xiàn)有節(jié)水灌溉技術(shù),建立適合當?shù)毓麡渌矢咝Ю煤涂佧}的灌水模式,具有重要科學意義和實用價值。本文以矮化密植紅棗為研究對象,采用間接地下滴灌技術(shù),通過室內(nèi)試驗及5年(2012-2016年)長期定位小區(qū)試驗,采用定量、定性分析方法,研究了間接地下滴灌條件下導水裝置埋深(灌水深度)、導水裝置直徑、灌水量及施肥量等灌溉施肥要素對矮化密植紅棗生育期根區(qū)土壤水、鹽、肥時空變化特征影響及對棗樹根系調(diào)控效應(yīng),初步探索出適合南疆棗樹的間接地下滴灌主要灌溉技術(shù)參數(shù),主要結(jié)論如下:(1)在室內(nèi)條件下,當導水裝置埋深為25 cm時,出水口20-30cm土層的土壤含水量最高,隨著與出水口距離的增加,在垂直方向各土層含水量以向上和向下兩個方向逐漸降低;在濕潤體內(nèi),越靠近出水口土壤含鹽量越低,隨著距出水口垂直與水平距離的增加,土壤含鹽量亦逐漸增大。滴頭流量對濕潤體水鹽運移分布有較顯著的影響,大流量有利于水分、鹽分向水平方向運移和淋洗,而小流量有利于水分、鹽分向垂直方向運移和淋洗。入滲后的土壤NO3--N主要集中分布在地表以下10-40cm土層范圍之內(nèi),隨著肥液濃度的增加,土壤N03--N向外擴散的距離隨之增加。(2)在小區(qū)試驗條件下,增大灌水量會加大水分向下運移的深度,并增加主要根區(qū)的含水率。單次灌水后,在棗樹根區(qū)10-40 cm 土層,導水裝置直徑一定時,脫鹽率隨灌水量的增加而增大;當灌水量一定時,脫鹽率隨導水裝置直徑的增加呈減小的趨勢,在該層以較小的導水裝置直徑(D = 50mm、75mm)和較大的灌水量(W=17-19L.株-1)組合的處理土壤脫鹽率較高�？紤]優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、節(jié)水和控鹽等多種因素,間接地下滴灌參數(shù)為:導水裝置直徑和灌水量分別控制在75 mm和17-19 L左右,流量為3 L.h-1。在此組合模式下:0-50 cm 土層及距導水裝置水平距離30 cm范圍內(nèi)平均脫鹽率為25.2%;紅棗產(chǎn)量平均為2579 kg hm-2,灌溉水分生產(chǎn)率平均為3.48 kg·m-3,相同灌水量時較地表滴灌增產(chǎn)16.7%。(3)在灌水深度和施肥量對棗樹根系調(diào)控的小區(qū)試驗中,隨灌水深度的增加,表層根量相對減少,深層根量相對增加,細根分布基本呈現(xiàn)出“寬淺型”向“深根型”發(fā)展的趨勢;隨著施肥量的增加,0-60 cm土層的細根(0mmd2mm)根長密度和疏導根(2mmd5mm)根長密度逐漸減小,細根比根長呈現(xiàn)出雙峰型垂直分布特征,峰值出現(xiàn)在10-20 cm 土層和80-90 cm 土層。(4)在灌水深度、施肥量及水肥耦合對棗樹根區(qū)水分養(yǎng)分及產(chǎn)量品質(zhì)影響的小區(qū)試驗中,在生育期內(nèi),根區(qū)土壤各剖面速效氮、速效磷、速效鉀含量整體上呈現(xiàn)隨著土壤深度的增加而逐步減少趨勢。但其受不同施肥量和灌水深度(導水裝置埋深)影響較大,當灌水深度較小時,隨著施肥量的增加,0-20 cm 土層土壤速效氮、速效磷含量隨施肥的次數(shù)的增加而變化劇烈,其余土層土壤養(yǎng)分含量變化相對平緩;隨著灌水深度的增加,施肥量增加時土層0-20 cm土壤速效氮、速效磷和速效鉀濃度變化趨于平緩,且有效地增加了 20-40 cm、40-60 cm 土層速效氮、速效磷和速效鉀的含量。灌水深度相同時,隨著施肥量的增加,紅棗產(chǎn)量基本呈增加趨勢,紅棗果實中Vc、蛋白質(zhì)和還原性糖的含量呈現(xiàn)增加的趨勢,有機酸呈現(xiàn)逐步減少的趨勢;施肥量相同時,隨著灌水深度的增加,產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,有機酸呈現(xiàn)出逐步減少的趨勢。綜合考慮水肥高效利用、控鹽、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)及根系合理分布,間接地下滴灌灌溉施肥技術(shù)要素為導水裝置直徑為75 mm,導水裝置埋深為27-35 cm,灌水定額為70 m3·hm-2,施肥量為118-150 kg·hm-2。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S665.1
【圖文】：

成尺寸為５００邋ｍｍＸ５００邋ｍｍＸ５００邋ｍｍ邋（長Ｘ寬Ｘ高）的立方體。土槽側(cè)面的有機玻璃上用記號筆逡逑劃出以５ｃｍ為一個單位長、寬的刻度，方便裝土及觀察濕潤鋒變化，供水裝置為自制，采用２．５Ｌ逡逑供水瓶連接醫(yī)用輸液管可提供穩(wěn)定流量（見圖２－１）。逡逑導水裝置采用圓柱形ＰＶＣ管，從底圓直徑處對稱剖開，放置于土槽壁內(nèi)側(cè)的中部一定深度逡逑處，后裝入供試土壤，篩取粒徑為２－５邋ｍｍ的砂石，裝入ＰＶＣ管底部，待供試土壤靜止后再將逡逑ＰＶＣ管向上提出一定高度，最后形成半圓柱面形的透水邊界，ＰＶＣ管提出的高度為透水邊界高逡逑（或稱之透水層厚度）。逡逑灌水過程中入滲時間使用秒表計時，灌水開始的１邋ｈ內(nèi)，用黑色記號筆每隔５邋ｍｉｎ在土槽上逡逑描出濕潤鋒位置（灌水前先在土槽有機玻璃一側(cè)表面貼上一層塑料薄膜，再用記號筆在薄膜上描逡逑繪濕潤鋒位置，下次使用土槽時替換薄膜即可），灌水〗ｈ后每隔１０邋ｍｉｎ再描繪一次濕潤鋒的位逡逑置，到灌水結(jié)束為止。用直尺測量土槽側(cè)面土壤濕潤鋒垂直向上、垂直向下及水平方向上的運移逡逑距離

邐第二章室內(nèi)間接地下滴灌水、溶質(zhì)運移特征逡逑為了方便描述濕潤體形狀隨時間變化，在試驗中將不同時刻濕潤鋒用記號筆描繪，圖２－３為逡逑導水裝置直徑Ｄ為５０邋ｍｍ，灌水量為４邋Ｌ，流量Ｑ分別為２．０、４．０邋Ｌ邋ｌｒ１的濕潤鋒隨入滲時間變逡逑化情況（由于灌水后Ｉ邋ｈ之內(nèi)，每隔５邋ｍｉｎ用記號筆描繪一次濕潤鋒的位置，灌水１邋ｈ后每隔逡逑ｌＯｍｉｎ再描繪濕潤鋒的位置，因而不同的濕潤鋒線代表不同入滲時間），可以看出，間接地下滴逡逑灌條件下濕潤鋒形狀基本呈橢圓形，最大水平濕潤鋒出現(xiàn)在導水裝置砂柱底部的土層，如圖２－３逡逑橫線所示。最大垂直向上和向下濕潤鋒分別出現(xiàn)在濕潤體的表層和最下層，并以水平最大濕潤為逡逑對稱軸，垂直向上的和垂直向下的濕潤距離基本相等，其原因可能與間接地下滴灌灌概特點有關(guān)：逡逑當灌溉水滲入土體以后，一部分水在毛細管力作用下入滲進入土壤，當土壤為均質(zhì)各向同性時，逡逑入滲水量在各方向的分布基本相同；一部分水分在重力作用下向下運移

灌水時間／ｍｉｎ邐湫水時ｆｎｊ／ｍｉｎ逡逑圖２－５濕潤體垂直擴散半徑變化過程逡逑Ｆｉｇ．２－５邋Ｔｈｅ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ邋ｒａｄｉｕｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｈｕｍｉｄ邋ｂｏｄｙ逡

【參考文獻】

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本文編號：2780601