| 题名 | 地下滴灌条件下作物水氮吸收利用与最佳灌水技术参数的研究 |
| 作者 | 何华 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院、水利部水土保持研究所 |
| 授予地点 | 陕西 |
| 导师 | 康绍中 |
| 学位专业 | 土壤学 |
| 中文摘要 | 本文采用裸土试验与作物试验相结合的方式，对地下滴灌(SDI)条件下水氮吸收利用及最佳灌水技术要素进行了试验研究。其中裸土试验分别以不同埋深、不同初始含水量、不同灌水量以及不同滴孔流量(由滴孔孔径或供水压力控制)为试验因素，探索各试验因素对水分与氮素养分在土壤中运动与分布的影响；作物试验分别以夏玉米、冬小麦、棉花为供试材料进行PVC管栽试验和均质土柱试验，以研究在不同埋深和滴孔流量条件下如何通过影响水分养分分布，来影响作物根系分布、水分养分吸收利用，进而影响作物的生长发育与产量形成。通过两类试验，确定SDI条件下能达到增产、节水节肥、减少NO-3污染目的的适宜灌水技术要素。结果表明： 1. SDI灌施方式对作物根系及冠层生长的影响优于地表灌水。SDI在生育前期使作物经历水分胁迫，植株生长受到一定程度抑制，在蹲苗作用。生育中后期随着根系向纵深发展，作物水分状况改善；同化产物在地上、地下部分分配合理，避免根系对同化产物的浪费，从而促进了作物生殖生长，产量较高。 2. 在产量有所提高的基础上，SDI灌施方式比表面灌水的水分利用效率(WUE)提高30%以上，氮素养分利用效率(NUE)提高7.38—14.55%、灌施深度影响作物的产量、水分利用效率和氮素养分利用效率。冬小麦和夏玉米WUE和产量最高的灌施深度为40cm；夏玉米在20cm灌施深度达到氮素养分的最高利用效率；棉花则在50cm灌施深度实现产量、水分利用效率和氮素养分利用效率的高产高效的统一。 3. SDI灌施方式使所灌施的NO-3-N在滴孔周围形成高浓度区域。作为一种信号离子，NO-3在其富集区域刺激侧根萌发与伸长，导致中层土壤根长密度增加，使得根系在土壤中的分布改变，由此加强了作物对灌施深度周围养分高浓度区NO-3的吸收；NO-3吸收量与根长密度密切相关(R2=0.9506)。 4. SDI节水效果明显，其节水机理主要是：①SDI在土表下一定深度灌水，维持着灌水前土壤表层的干燥层，水分只能以水汽形式扩散，蒸发微弱，从而抑制了表土无效蒸发；②土壤孔隙状况改善，耕层土壤有效持水孔隙增加，易跑墒的充气孔隙减少；③深层渗漏得到极大控制。 5. 影响SDI条件下土壤水分运动的主要因素有土壤质地、土壤密度实度、滴灌管埋深、初始含水量、灌水量和滴孔流量。对于特定土壤，滴孔流量是影响水分运动最重要的因素：滴孔流量增加，水分的水平运移速度增大，运移距离增加，极大地影响了湿润圈的形状。 6. 滴孔流量通过影响水氮的运动与分布及对作物根系分布的间接影响，决定着作物对水氮的吸收利用。滴孔流量增加，棉花水分利用效率和氮素养分利用效率提高，并且不同灌施深度提高程度不同。水分利用效率(WUE)和氮素养分利用效率(NUEy)在30cm、40cm、50cm灌施深度分别提高4.88%、8.09%、10.28%和7.97%、4.50%、5.97%。 7. 决定滴孔流量的灌水技术参数主要是滴孔孔径和进口压力。滴孔孔径对滴孔流量的调节能力远远大于供水压力的调节能力。根据作物根系特性和土壤性质确定滴孔孔径对滴孔流量进行主要调节后，在不同生育时期和不同土壤水分状况下以供水压力进行细调。
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| 公开日期 | 2011-06-30 ; 2011-07-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/4008]  |
| 专题 | 水土保持研究所_水保所知识产出(1956-2013) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 何华. 地下滴灌条件下作物水氮吸收利用与最佳灌水技术参数的研究[D]. 陕西. 中国科学院、水利部水土保持研究所. 2001. |
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