新疆農(nóng)田土壤水鹽氮運移與棉花生長特征研究
發(fā)布時間:2023-12-04 18:29
土壤鹽漬化已成為制約新疆農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要限制因素之一,為了明確土壤水鹽氮運移及棉花生長特征,論文采取區(qū)域調查、試驗分析和模擬分析相結合方法,分析大尺度下不同種植區(qū)域土壤水鹽肥分布特征及棉花的生長特性,以及土壤水鹽氮的空間變異特征,建立土壤氮素平衡模型,優(yōu)化灌溉制度。主要結論如下:(1)對研究區(qū)土壤物理參數(shù)及水鹽氮參數(shù)進行空間變異特征分析,土壤容重Cv值在0.01~0.1之間,屬于弱變異程度,各層之間變異較小,土壤容重較為一致。粘粒、粉粒、砂粒變異屬于中等偏弱變異程度,Cv值顯示粘粒>砂粒>粉粒,空間相關度均<20%,屬于較強的空間依賴性,粘粒、粉粒、砂粒半方差函數(shù)均可用高斯模型進行擬合;20、60cm的土壤容重半方差函數(shù)符合指數(shù)模型,40cm處的容重符合高斯模型。全區(qū)域的土壤含水量均屬于中等程度變異,荒地區(qū)域Cv值>果樹區(qū)域>棉田區(qū)域。4、9月土壤含水量半方差函數(shù)均符合高斯模型,與2018年同時期土壤含水量半方差函數(shù)比較,表明含水量分布結構相似,均可符合高斯模型分布特征。土壤含鹽量的變異系數(shù)Cv值荒地區(qū)域>棉田區(qū)域>果樹區(qū)域,大部分棉田處于...
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 膜下滴灌土壤水鹽運移研究進展
1.2.2 土壤氮素運移轉化機制研究進展
1.2.3 土壤空間變異性研究方法研究進展
1.2.4 作物生長模型及水鹽平衡模型研究進展
1.3 研究內容與技術路線
1.3.1 主要研究內容
1.3.2 技術路線
2 試驗區(qū)概況與研究方法
2.1 研究區(qū)概況
2.2 田間試驗設計
2.2.1 實驗方案與數(shù)據(jù)收集
2.2.2 試驗測定指標與方法
2.3 土壤空間變異研究方法
3 土壤水鹽氮時空分布特征
3.1 土壤物理性質時空變化特征分析
3.1.1 土壤基本物理性質統(tǒng)計分析
3.1.2 土壤物理性質空間變異特征分析
3.1.3 土壤物理性質空間分布特征
3.2 土壤水分時空變化特征分析
3.2.1 不同種植區(qū)域土壤含水量統(tǒng)計特征
3.2.2 不同種植區(qū)域水分消耗特征
3.2.3 土壤水分空間變異特征分析
3.2.4 土壤水分含量空間分布特征
3.3 土壤鹽分含量時空變化特征分析
3.3.1 不同種植區(qū)域土壤鹽分含量統(tǒng)計特征
3.3.2 不同種植區(qū)域土壤積鹽特征分析
3.3.3 土壤鹽分含量空間變異特征分析
3.3.4 土壤鹽分空間分布特征
3.4 土壤硝態(tài)氮含量時空變化特征分析
3.4.1 不同種植區(qū)域土壤硝態(tài)氮含量統(tǒng)計特征
3.4.2 上壤硝態(tài)氮含量空間變異特征分析
3.4.3 土壤硝態(tài)氮含量空間分布特征
3.5 土壤銨態(tài)氮含量時空變化特征分析
3.5.1 不同種植區(qū)域土壤銨態(tài)氮含量統(tǒng)計特征
3.5.2 土壤銨態(tài)氮空間變異特征分析
3.5.3 土壤銨態(tài)氮含量空間分布特征
3.6 本章小結
4 土壤氮素運移特征及棉田水氮利用效率
4.1 土壤氮素方程建立及參數(shù)的估算
4.1.1 土壤中腐殖質的礦化作用過程
4.1.2 土壤中硝化和揮發(fā)作用過程
4.1.3 土壤中反硝化作用過程
4.1.4 土壤中淋溶作用過程
4.1.5 根系吸水的計算
4.1.6 植物對氮的吸收
4.1.7 植物生物量中儲存的氮含量
4.2 土壤中氮素模型評估
4.3 棉田水氮利用分析
4.3.1 作物蒸散量的計算
4.3.2 水分脅迫系數(shù)的計算
4.3.3 氮脅迫系數(shù)的計算
4.3.4 水分利用效率的計算
4.3.5 氮素利用效率的計算
4.4 本章小結
5 膜下滴灌棉花生長特征定量分析
5.1 棉花株高增長模型
5.2 棉花葉面積指數(shù)增長模型
5.3 棉花生物量增長模型
5.4 棉花產(chǎn)量變化與收獲指數(shù)的確定
5.5 相關性分析
5.6 本章小結
6 膜下滴灌棉花生長與水鹽均衡模擬分析
6.1 應用AquaCrop模型對灌區(qū)棉花生長進行模擬分析
6.1.1 氣象特征分析
6.1.2 模型相關參數(shù)的確定
6.1.3 模型的驗證
6.1.4 模型的預測與分析
6.2 應用SaltMod模型對灌區(qū)水鹽均衡進行模擬分析
6.2.1 模型參數(shù)的設置與驗證
6.2.2 模型的預測與分析
6.2.2.1 有無冬灌對土壤鹽分及地下水位的影響
6.2.2.2 生育期不同灌溉量對土壤鹽分及地下水位的影響
6.2.2.3 不同灌溉水質對土壤鹽分的影響
6.3 本章小結
7 主要結論與有待深入研究的問題
7.1 主要結論
7.2 主要創(chuàng)新點
7.3 有待深入研究的問題
致謝
參考文獻
本文編號:3870477
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 膜下滴灌土壤水鹽運移研究進展
1.2.2 土壤氮素運移轉化機制研究進展
1.2.3 土壤空間變異性研究方法研究進展
1.2.4 作物生長模型及水鹽平衡模型研究進展
1.3 研究內容與技術路線
1.3.1 主要研究內容
1.3.2 技術路線
2 試驗區(qū)概況與研究方法
2.1 研究區(qū)概況
2.2 田間試驗設計
2.2.1 實驗方案與數(shù)據(jù)收集
2.2.2 試驗測定指標與方法
2.3 土壤空間變異研究方法
3 土壤水鹽氮時空分布特征
3.1 土壤物理性質時空變化特征分析
3.1.1 土壤基本物理性質統(tǒng)計分析
3.1.2 土壤物理性質空間變異特征分析
3.1.3 土壤物理性質空間分布特征
3.2 土壤水分時空變化特征分析
3.2.1 不同種植區(qū)域土壤含水量統(tǒng)計特征
3.2.2 不同種植區(qū)域水分消耗特征
3.2.3 土壤水分空間變異特征分析
3.2.4 土壤水分含量空間分布特征
3.3 土壤鹽分含量時空變化特征分析
3.3.1 不同種植區(qū)域土壤鹽分含量統(tǒng)計特征
3.3.2 不同種植區(qū)域土壤積鹽特征分析
3.3.3 土壤鹽分含量空間變異特征分析
3.3.4 土壤鹽分空間分布特征
3.4 土壤硝態(tài)氮含量時空變化特征分析
3.4.1 不同種植區(qū)域土壤硝態(tài)氮含量統(tǒng)計特征
3.4.2 上壤硝態(tài)氮含量空間變異特征分析
3.4.3 土壤硝態(tài)氮含量空間分布特征
3.5 土壤銨態(tài)氮含量時空變化特征分析
3.5.1 不同種植區(qū)域土壤銨態(tài)氮含量統(tǒng)計特征
3.5.2 土壤銨態(tài)氮空間變異特征分析
3.5.3 土壤銨態(tài)氮含量空間分布特征
3.6 本章小結
4 土壤氮素運移特征及棉田水氮利用效率
4.1 土壤氮素方程建立及參數(shù)的估算
4.1.1 土壤中腐殖質的礦化作用過程
4.1.2 土壤中硝化和揮發(fā)作用過程
4.1.3 土壤中反硝化作用過程
4.1.4 土壤中淋溶作用過程
4.1.5 根系吸水的計算
4.1.6 植物對氮的吸收
4.1.7 植物生物量中儲存的氮含量
4.2 土壤中氮素模型評估
4.3 棉田水氮利用分析
4.3.1 作物蒸散量的計算
4.3.2 水分脅迫系數(shù)的計算
4.3.3 氮脅迫系數(shù)的計算
4.3.4 水分利用效率的計算
4.3.5 氮素利用效率的計算
4.4 本章小結
5 膜下滴灌棉花生長特征定量分析
5.1 棉花株高增長模型
5.2 棉花葉面積指數(shù)增長模型
5.3 棉花生物量增長模型
5.4 棉花產(chǎn)量變化與收獲指數(shù)的確定
5.5 相關性分析
5.6 本章小結
6 膜下滴灌棉花生長與水鹽均衡模擬分析
6.1 應用AquaCrop模型對灌區(qū)棉花生長進行模擬分析
6.1.1 氣象特征分析
6.1.2 模型相關參數(shù)的確定
6.1.3 模型的驗證
6.1.4 模型的預測與分析
6.2 應用SaltMod模型對灌區(qū)水鹽均衡進行模擬分析
6.2.1 模型參數(shù)的設置與驗證
6.2.2 模型的預測與分析
6.2.2.1 有無冬灌對土壤鹽分及地下水位的影響
6.2.2.2 生育期不同灌溉量對土壤鹽分及地下水位的影響
6.2.2.3 不同灌溉水質對土壤鹽分的影響
6.3 本章小結
7 主要結論與有待深入研究的問題
7.1 主要結論
7.2 主要創(chuàng)新點
7.3 有待深入研究的問題
致謝
參考文獻
本文編號:3870477
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