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《西南大学》 2012年
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基于冬小麦产量与蒸发量相关性研究的安阳节水农业探讨

孙现领  
【摘要】:作为人类的生命之源,水是人类生存和发展必不可少的资源,同时也是维持全球生态平衡的物质基础之一。经济建设的飞速发展和人口规模的持续增长导致有限的水资源受到严重污染,另一方面又需要更多的水来满足我们工农业发展的需要。水资源短缺与污染之间慢慢的形成了一种恶性循环。因此我们需要有一套科学的水资源应用措施。河南省安阳市属于我国的半湿润地区,对于当地的社会发展水资源存在着比较大的缺口。在对水资源的开发利用过程中,受人为因素和自然因素的综合影响,出现了一系列的问题。主要有:地下水资源量减少,水环境逐渐恶化,地下水严重超采,水环境管理力度不够,管理意识有待进一步提高。特别是安阳作为一个农业大市,农业灌溉中存在的问题对于水资源的浪费更加突出。因此,对安阳市冬小麦灌溉过程中的水资源进行管理和合理利用对于水资源的可持续发展具有非常重要的现实意义。 本文从蒸散量和耗水量的方面论述了增加冬小麦产量的可行性和科学性。用过程模型模拟了安阳各县域的冬小麦产量增产潜力和现在的既有产量;又经过回归分析方法得到了冬小麦产量与耗水量的关系;然后应用相乘模型计算出了冬小麦不同生长期与耗水量的关系,方便了不同时期的灌溉量调控。最后从资源型节水的理念出发提出了一些节水的措施。从上面的一系列方法中得出了下面的几个结论: (1)安阳冬小麦产量与蒸发量之间存在着非常大的相关性。基于NOAA-AVHRR NDVI反演的叶面积指数和日平均气象变量的驱动模型对安阳市冬小麦生长期的蒸发量进行定量化模拟显示。安阳地区的冬小麦产量呈现出中间高周边地区低的现状,高产区主要集中在滑县、汤阴县。这些地区的光照时间和温度条件基本上能够满足冬小麦生长发育的需要。而内黄地区的冬小麦产量相对来说较低,其主要原因是冬小麦生长期内供水量不能满足其生长需要造成了水分亏缺。太行山地区,由于地势较高,温度比东部平原区偏低,理论上来说小麦的生育期较长产量也会高。但地形造成的水分和灌溉设施的不足反过来又影响了产量的增加。冬小麦产量的这种分布情况与蒸散量的分布有着很大的相似性。充分说明了提高蒸散量对于小麦产量的重要性。 (2)冬小麦的产量除了和蒸散量有相关外,耗水量的多少对其也具有举足轻重的作用。本文通过对安阳地区冬小麦全生长期的需水量进行分析,运用一系列的公式数据给出了随着耗水量的增加冬小麦的产量和需水系数的关系。可将其分成3个阶段:在第一个阶段中,产量会随着耗水量的增加而快速的增大,需水系数则不断的下降,在这一阶段结束的时候达到了最低点。到了第二个阶段,作物的产量还是持续提高,但是增长的速度已经明显低于第一个阶段了;需水系数也慢慢增加。最后随着耗水量的增加冬小麦的产量开始了下降,表明继续增加灌溉水量已经开始对作物的正常生长发育产生了负面影响。所以在现实生产中无论水资源是否紧缺都不允许出现这种情况。 (3)相比较整个生长期的耗水量而言,各个生长期的作物适宜需水量对于冬小麦的产量影响更大,因此我们又通过Jensen模型给出了各个生长期的冬小麦需水量。这样就为合理灌溉节约水资源提供了科学依据。 (4)利用资源型节水的基本理论给出了一些适用于安阳地区的节水措施。首先提出了消减蒸发量的工程技术措施:微喷灌和滴灌技术。第二又介绍了农艺节水的措施,这一部分又详细说明了三种方法:调整种植结构,选育抗旱高产品种;应用化学抗旱保水措施;采用科学的灌溉方式如非充分灌溉。第三针对安阳地区的水分蒸发情况提出了一些管理措施。例如采用自动化灌溉控制管理,实施科学合理的水价与水费计收政策,建立种植结构调整的激励机制,加大节水农业技术投资。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S512.11

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