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引黃灌區滴灌農田水鹽調控技術與模式 版權信息
- ISBN：9787030688422
- 條形碼：9787030688422 ; 978-7-03-068842-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
引黃灌區滴灌農田水鹽調控技術與模式 內容簡介
本書以河套灌區為研究對象，基于干旱鹽漬化灌區水土資源利用現狀和面臨的形勢，研究不同水質條件下滴灌灌溉制度與土壤水肥熱鹽調控技術，探求地下水膜下滴灌典型作物需水規律及水鹽調控技術，揭示地下水滴灌-引黃補灌灌溉模式下地下水水位水質、土壤水肥熱鹽及作物響應規律，提出引黃灌區滴灌農田水肥熱鹽高效協同調控灌溉模式結合灌區水資源規劃成果及已有研究成果和基礎數據，開展河套灌區不同灌溉模式下區域土壤水鹽遷移動態研究，論證在引黃鹽漬化灌區開展地下水滴灌-引黃補灌的可行性。完成基于不同灌溉模式與集成技術的經濟效益分析，根據農田水土環境評價與經濟效益評價，優選出引黃灌區地下水滴灌-引黃補灌集成技術與模式，實現引黃灌區農業水資源高效利用和灌區的可持續發展。 本書可供農業水利工程、水文水資源等領域的科研人員、大專院校的師生閱讀和參考，也可供從事高效節水、鹽堿化治理及生態保護與建設的技術人員參考使用。
引黃灌區滴灌農田水鹽調控技術與模式 目錄
目錄
第1章膜下滴灌典型作物需水規律及土壤環境效應研究1
1.1非鹽堿地不同灌水下限典型作物（葵花、玉米）需水規律1
1.1.1試驗設計與方法1
1.1.2結果與分析3
1.2鹽堿地膜下滴灌典型作物需水規律23
1.2.1試驗設計與方法23
1.2.2結果與分析26
第2章微咸水膜下滴灌水鹽調控技術42
2.1不同水質條件下膜下滴灌土壤水鹽運移及典型作物產量研究42
2.1.1試驗設計與方法42
2.1.2結果與分析45
2.2微咸水灌溉條件下土壤水鹽運移累積規律與作物響應研究57
2.2.1試驗設計與方法57
2.2.2結果與分析63
2.3小結94
2.3.1結論一：不同水質條件下膜下滴灌土壤水鹽運移規律94
2.3.2結論二：微咸水灌溉條件下土壤水鹽運移累積規律96
第3章典型作物膜下滴灌水肥一體化技術102
3.1試驗設計與方法102
3.1.1試驗材料102
3.1.2試驗設計102
3.1.3測定項目與方法103
3.2滴灌水肥一體化水氮互作對玉米產量、收益及水分利用效率的效應分析105
3.2.1不同水氮水平生育期玉米耗水規律分析105
3.2.2不同水氮水平對玉米產量及產量構成因素的影響107
3.2.3不同水氮水平對玉米水分利用效率的影響110
3.2.4不同水氮水平對玉米凈收益的影響110
3.2.5滴灌水肥一體化水氮互作效應113
3.3滴灌水肥一體化玉米生長的水氮互作效應115
3.3.1膜下滴灌水氮互作對玉米生長指標的影響115
3.3.2膜下滴灌水氮互作對玉米生理指標的影響117
3.3.3不同水氮水平對收獲期玉米地上干物質質量的影響120
3.3.4玉米產量及其構成要素與生育指標之間相關關系120
3.3.5膜下滴灌水氮互作下玉米生長指標的動態特征及其與產量的關系123
3.4滴灌玉米CERES-Maize模型率定驗證及應用129
3.4.1模型參數與模型評估129
3.4.2模型率定與驗證131
3.4.3模型應用135
3.5小結136
第4章井渠結合不同灌溉模式下農田GSPAC系統響應試驗研究138
4.1試驗設計與方法138
4.1.1試驗設計138
4.1.2測定項目與方法139
4.2不同灌溉模式下地下水-土壤水變化及轉化關系研究140
4.2.1不同灌溉模式下生育期地下水-土壤水變化及轉化規律140
4.2.2不同灌溉模式下田間灌溉水有效性評析144
4.3不同灌溉模式對土壤鹽分的影響148
4.3.1不同灌溉模式下生育期土壤鹽分變化148
4.3.2灌水對不同灌溉模式土壤鹽分的影響148
4.4不同灌溉模式對土壤溫度的影響151
4.4.1不同灌溉模式生育期土壤溫度變化及對氣溫的響應151
4.4.2灌水對不同灌溉模式土壤溫度的影響155
4.5不同灌溉模式對玉米生長及產量的影響158
4.5.1不同灌溉方式下玉米株高變化規律158
4.5.2不同灌溉方式下玉米葉面積指數變化規律158
4.5.3不同灌溉方式下產量構成因素分析159
4.5.4不同灌溉方式下氮素吸收以及氮肥利用率160
4.5.5不同灌溉方式下農田溫室氣體排放160
4.6不同灌溉模式對作物耗水量及IWP、WP的影響162
4.7小結162
第5章引黃洗鹽技術165
5.1春匯制度對土壤環境效應影響研究165
5.1.1試驗設計與方法165
5.1.2不同春匯定額對土壤環境效應影響167
5.1.3不同春匯定額對典型作物出苗的影響174
5.1.4不同春匯方式對土壤環境效應影響175
5.1.5不同春匯方式對典型作物出苗的影響177
5.2秋澆對土壤環境效應影響研究177
5.2.1試驗設計與方法178
5.2.2秋澆對土壤鹽分平衡的影響179
5.3小結180
第6章地下水滴灌-引黃補灌區域農田水土環境變化分析182
6.1區域概況與試驗方法182
6.1.1隆盛井渠結合典型區概況182
6.1.2試驗設計183
6.1.3測定項目與方法183
6.2井渠結合區域地下水變化規律分析評估184
6.2.1數據來源及處理184
6.2.2分析評估方法185
6.2.3井渠結合對地下水位調控效果分析評估186
6.2.4井渠結合對地下水位影響成因分析評估189
6.3井渠結合對典型農田灌溉制度及土壤水分鹽分的影響191
6.3.1井渠結合區典型作物灌溉制度191
6.3.2井渠結合區典型作物產量及灌溉水生產率195
6.3.3井渠結合區典型地塊土壤水分、鹽分變化197
6.3.4井渠結合對區域土壤鹽分變化影響評估198
6.4長期引黃滴灌水鹽動態預測203
6.4.1無秋澆條件下黃河水滴灌水鹽動態預測203
6.4.2秋澆條件下引黃滴灌水鹽動態預測204
6.4.3地下水滴灌水鹽動態預測209
6.5小結212
第7章地下水滴灌-引黃補灌配套技術研究215
7.1滴灌條件下生物炭節水保肥減排技術215
7.1.1材料與方法215
7.1.2滴灌條件下生物炭節水技術217
7.1.3滴灌條件下生物炭保肥技術219
7.1.4滴灌條件下生物炭減排技術223
7.2地下水滴灌-引黃補灌配套農藝技術230
7.2.1玉米膜下滴灌農藝技術230
7.2.2葵花膜下滴灌農藝技術232
第8章地下水滴灌-引黃補灌綜合技術集成研究與效益評價234
8.1地下水滴灌-引黃補灌集成模式研究234
8.2地下水滴灌-引黃補灌集成模式效益評價234
8.2.1臨河九莊試驗與示范區234
8.2.2隆盛試驗與示范區237
8.2.3五原試驗與示范區240
8.2.4長勝試驗與示范區242
第9章結論與展望245
9.1主要結論245
9.1.1不同水文年典型作物水肥一體化技術245
9.1.2灌區典型作物微咸水膜下滴灌節水控鹽技術246
9.1.3引黃補水壓鹽技術248
9.1.4生物炭土壤改良技術249
9.2存在不足及展望249
參考文獻250
第1章膜下滴灌典型作物需水規律及土壤環境效應研究1
1.1非鹽堿地不同灌水下限典型作物（葵花、玉米）需水規律1
1.1.1試驗設計與方法1
1.1.2結果與分析3
1.2鹽堿地膜下滴灌典型作物需水規律23
1.2.1試驗設計與方法23
1.2.2結果與分析26
第2章微咸水膜下滴灌水鹽調控技術42
2.1不同水質條件下膜下滴灌土壤水鹽運移及典型作物產量研究42
2.1.1試驗設計與方法42
2.1.2結果與分析45
2.2微咸水灌溉條件下土壤水鹽運移累積規律與作物響應研究57
2.2.1試驗設計與方法57
2.2.2結果與分析63
2.3小結94
2.3.1結論一：不同水質條件下膜下滴灌土壤水鹽運移規律94
2.3.2結論二：微咸水灌溉條件下土壤水鹽運移累積規律96
第3章典型作物膜下滴灌水肥一體化技術102
3.1試驗設計與方法102
3.1.1試驗材料102
3.1.2試驗設計102
3.1.3測定項目與方法103
3.2滴灌水肥一體化水氮互作對玉米產量、收益及水分利用效率的效應分析105
3.2.1不同水氮水平生育期玉米耗水規律分析105
3.2.2不同水氮水平對玉米產量及產量構成因素的影響107
3.2.3不同水氮水平對玉米水分利用效率的影響110
3.2.4不同水氮水平對玉米凈收益的影響110
3.2.5滴灌水肥一體化水氮互作效應113
3.3滴灌水肥一體化玉米生長的水氮互作效應115
3.3.1膜下滴灌水氮互作對玉米生長指標的影響115
3.3.2膜下滴灌水氮互作對玉米生理指標的影響117
3.3.3不同水氮水平對收獲期玉米地上干物質質量的影響120
3.3.4玉米產量及其構成要素與生育指標之間相關關系120
3.3.5膜下滴灌水氮互作下玉米生長指標的動態特征及其與產量的關系123
3.4滴灌玉米CERES-Maize模型率定驗證及應用129
3.4.1模型參數與模型評估129
3.4.2模型率定與驗證131
3.4.3模型應用135
3.5小結136
第4章井渠結合不同灌溉模式下農田GSPAC系統響應試驗研究138
4.1試驗設計與方法138
4.1.1試驗設計138
4.1.2測定項目與方法139
4.2不同灌溉模式下地下水-土壤水變化及轉化關系研究140
4.2.1不同灌溉模式下生育期地下水-土壤水變化及轉化規律140
4.2.2不同灌溉模式下田間灌溉水有效性評析144
4.3不同灌溉模式對土壤鹽分的影響148
4.3.1不同灌溉模式下生育期土壤鹽分變化148
4.3.2灌水對不同灌溉模式土壤鹽分的影響148
4.4不同灌溉模式對土壤溫度的影響151
4.4.1不同灌溉模式生育期土壤溫度變化及對氣溫的響應151
4.4.2灌水對不同灌溉模式土壤溫度的影響155
4.5不同灌溉模式對玉米生長及產量的影響158
4.5.1不同灌溉方式下玉米株高變化規律158
4.5.2不同灌溉方式下玉米葉面積指數變化規律158
4.5.3不同灌溉方式下產量構成因素分析159
4.5.4不同灌溉方式下氮素吸收以及氮肥利用率160
4.5.5不同灌溉方式下農田溫室氣體排放160
4.6不同灌溉模式對作物耗水量及IWP、WP的影響162
4.7小結162
第5章引黃洗鹽技術165
5.1春匯制度對土壤環境效應影響研究165
5.1.1試驗設計與方法165
5.1.2不同春匯定額對土壤環境效應影響167
5.1.3不同春匯定額對典型作物出苗的影響174
5.1.4不同春匯方式對土壤環境效應影響175
5.1.5不同春匯方式對典型作物出苗的影響177
5.2秋澆對土壤環境效應影響研究177
5.2.1試驗設計與方法178
5.2.2秋澆對土壤鹽分平衡的影響179
5.3小結180
第6章地下水滴灌-引黃補灌區域農田水土環境變化分析182
6.1區域概況與試驗方法182
6.1.1隆盛井渠結合典型區概況182
6.1.2試驗設計183
6.1.3測定項目與方法183
6.2井渠結合區域地下水變化規律分析評估184
6.2.1數據來源及處理184
6.2.2分析評估方法185
6.2.3井渠結合對地下水位調控效果分析評估186
6.2.4井渠結合對地下水位影響成因分析評估189
6.3井渠結合對典型農田灌溉制度及土壤水分鹽分的影響191
6.3.1井渠結合區典型作物灌溉制度191
6.3.2井渠結合區典型作物產量及灌溉水生產率195
6.3.3井渠結合區典型地塊土壤水分、鹽分變化197
6.3.4井渠結合對區域土壤鹽分變化影響評估198
6.4長期引黃滴灌水鹽動態預測203
6.4.1無秋澆條件下黃河水滴灌水鹽動態預測203
6.4.2秋澆條件下引黃滴灌水鹽動態預測204
6.4.3地下水滴灌水鹽動態預測209
6.5小結212
第7章地下水滴灌-引黃補灌配套技術研究215
7.1滴灌條件下生物炭節水保肥減排技術215
7.1.1材料與方法215
7.1.2滴灌條件下生物炭節水技術217
7.1.3滴灌條件下生物炭保肥技術219
7.1.4滴灌條件下生物炭減排技術223
7.2地下水滴灌-引黃補灌配套農藝技術230
7.2.1玉米膜下滴灌農藝技術230
7.2.2葵花膜下滴灌農藝技術232
第8章地下水滴灌-引黃補灌綜合技術集成研究與效益評價234
8.1地下水滴灌-引黃補灌集成模式研究234
8.2地下水滴灌-引黃補灌集成模式效益評價234
8.2.1臨河九莊試驗與示范區234
8.2.2隆盛試驗與示范區237
8.2.3五原試驗與示范區240
8.2.4長勝試驗與示范區242
第9章結論與展望245
9.1主要結論245
9.1.1不同水文年典型作物水肥一體化技術245
9.1.2灌區典型作物微咸水膜下滴灌節水控鹽技術246
9.1.3引黃補水壓鹽技術248
9.1.4生物炭土壤改良技術249
9.2存在不足及展望249
參考文獻250
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引黃灌區滴灌農田水鹽調控技術與模式 節選
第1章 膜下滴灌典型作物需水規律及土壤環境效應研究 2012～2014年在臨河九莊試驗站開展了膜下滴灌典型作物需水規律試驗研究，2015～2016年在烏拉特前旗長勝試驗站開展了膜下滴灌典型作物需水規律試驗研究，基于田間試驗，運用水量平衡法計算了作物生育期內耗水規律，結合Penman-Monteith法計算參考作物需水量，計算得出典型作物各生育期內的作物系數。 1.1 非鹽堿地不同灌水下限典型作物（葵花、玉米）需水規律 1.1.1 試驗設計與方法 1.試驗設計 （1）試驗所用滴灌帶均為大禹節水公司和上海華維節水公司生產的內鑲貼片式滴灌帶，滴頭間距為300mm，滴頭流量1.68L/h，滴灌帶管徑為16mm。 （2）供試作物。 ①供試作物玉米品種是內單314。采用現行的一膜兩行的種植模式，行距為60cm，株距20cm，畝株數約5400株。傳統施肥模式：底肥磷酸二銨600kg/hm2、鉀肥0kg/hm2，后期隨**水追肥尿素600kg/hm2，隨第二水追肥尿素300kg/hm2。膜下滴灌模式：底肥用二銨600kg/hm2，后期隨滴灌追尿素600kg/hm2、鉀肥90kg/hm2。 ②供試作物葵花品種是9009。在種植模式因素中，采用現行的一膜兩行的種植模式，行距為60cm，株距40cm，密度為2700株。播種、施基肥、覆膜、鋪滴灌帶一次性完成。傳統種植施肥模式：底肥為磷酸二銨190kg/hm2，鉀肥采用農用硝酸鉀0kg/hm2，尿素525kg/hm2。水肥一體化種植：底肥僅僅采用二銨190kg/hm2，硝酸鉀150kg/hm2，尿素150kg/hm2隨水進行追施。 ③灌水下限設置。膜下滴灌灌溉制度采用張力計控制，灌水下限分別設為–10kPa、–20kPa、–30kPa、–40kPa、–50kPa。張力計埋置于滴灌毛管滴頭正下方20cm處（表1-1）。 表1-1 灌溉制度試驗設計 注：常規種植灌水時間根據渠道來水時間確定。 2.試驗方法 （1）氣象資料觀測。在作物生育期間，使用自動氣象站同步記錄試驗區的降水量、氣溫、光合有效輻射、風速等氣象數據（精確到日）。 （2）土壤水分含量的測定。在作物各生育時期（包括播種前），每隔10cm土層用TDR水分測定儀（第二重復小區）或土鉆取土（**、三重復小區）動態監測1.5m土體內的土壤含水量。每5天測量1次，并且在灌水前、灌水后及降水后加測。 （3）土壤溫度的測定。作物生育期內：每5天用Diviner2000-TDR水分監測儀測量1次0～100cm土體內每隔10cm的土壤含水量，并且在灌水前、灌水后及降水后加測。土壤溫度采用地埋式8通路溫度記錄儀（YM-04）實時觀測，溫度計埋設位置分別為膜內滴頭正下方和膜外（即指兩地膜之間裸地正中間位置），具體埋設示意圖如圖1-1所示。地溫儀每1h記錄一次地溫，土壤溫度記錄儀精度為±0.02℃，溫度分辨率為0.05℃。 圖1-1 溫度記錄儀埋設示意圖 （4）地下水位觀測。利用試驗區附近的地下水觀測井，觀測地下水位的變化，每5日一觀測。 （5）作物形態生理指標的測定。出苗后，在各試驗小區，每個生育期測試一次作物的株高、莖粗和葉面積。 1.1.2 結果與分析 1.非鹽堿地不同水文年膜下滴灌灌溉制度 （1）灌溉試驗區水文年型分析及代表性評價。本次分析采用頻率法對臨河區1957～2014年共58年水文年型進行計算分析，計算結果見表1-2。 表1-2 水文年型分析表 由計算結果可知，試驗區從1957～2014年年內降水常變，頻率為25%豐水年出現在1990年，降水量為163.2mm；其*大降水出現在1967年，頻率為1.69%，降水量為228.2mm，較25%豐水年大65mm；2012年試驗區降水量為152.4mm，頻率為32.20%，較25%豐水年小11mm，重現期為3.8年，可視為豐水年；頻率為50%平水年為1985年，降水量為128.3mm，2013年試驗區降水量為106.9mm，頻率為64.41%，較50%平水年小22mm，重現期為3.4年，可視為平水年；頻率為75%枯水年為1963年，降水量為101.9mm；特枯年為2011年，降水量僅為50mm，不足頻率為25%豐水年的21.9%。其頻率曲線見圖1-2，2014年降水量為65.4mm，頻率為93%，為枯水年，重現期為16年。 圖1-2 臨河市多年降水頻率曲線圖 由上述分析可知，試驗區多年降水量均值為132.5mm，重現期為1年，2012～2014年分別代表了試驗區的豐水年、平水年及枯水年。研究獲得作物需水規律及灌溉制度，基本可代表本地區不同水文年型作物需水規律及灌溉制度。 （2）不同水文年膜下滴灌灌水量分析。在降水量稀少、年蒸發量高達2300mm的極為干旱的內蒙古河套灌區，農業灌溉顯得非常重要。表1-3和表1-4分別統計了2012～2014年生育期內葵花和2013～2014年生育期內玉米灌水情況。從表1-3和表1-4可以看出，不同土壤基質勢下，作物灌水量有較明顯的差異，土壤基質勢與灌水量并非線性變化，而呈現指數變化趨勢，即土壤基質勢每下降10kPa灌水量呈差值減小，同一基質勢下不同水文年，灌水量隨水文年型變化。豐水年較枯水年少灌水兩次即45mm，較平水年少灌水一次即22.5mm。在同一作物生長階段，受氣候、降水影響，同一基質勢下，不同水文年灌水量差異較大。 表1-3 2012～2014年生育期內葵花灌水情況 表1-4 2013～2014年生育期內玉米灌水情況 （3）不同灌水量處理對作物生長的影響。圖1-3～圖1-5分別為2012年不同灌水量處理與葵花株高、莖粗、葉面積的關系圖，圖1-6為2013年不同灌水量處理與玉米株高的關系圖。 圖1-3 不同灌水量處理與葵花株高關系 圖1-4 不同灌水量處理與葵花莖粗關系 圖1-5 不同灌水量處理與葵花葉面積關系圖 圖1-6 不同灌水量處理與玉米株高關系 從圖1-3～圖1-5不同灌水處理對葵花形態指標影響的變化來看，株高、莖粗、葉面積全生育期呈先增大后減小的趨勢。灌漿期株高、莖粗與葉面積均基本達到*大值，不同灌水量對葵花株高、莖粗、葉面積均有顯著的影響，但變化規律各異。具體表現為，株高–30kPa>–20kPa>–40kPa>–10kPa>CK>–50kPa，莖粗–20kPa>–10kPa>–30kPa>CK>–40kPa>–50kPa，葉面積CK>–30kPa>–40kPa>–20kPa>–10kPa>–50kPa。
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