喷灌条件下冬小麦田灌溉指标及水分、硝态氮空间变异研究

【摘要】： 喷灌许多年来所采用的灌溉制度是通过法定的水权来确定灌溉周期或日期的，忽略了土壤—水—植物之间的关系和因蒸发要求在时间上的变化。建立土壤含水量、冠气温差、叶片水势等参数与作物水分状况的关系，据此确定作物的最佳灌溉时间和灌溉量，建立在一定供水水平下的农田优化供水制度；与此同时研究喷灌条件下土壤水分、硝态氮含量的空间分布对提高水分利用率、肥料利用率，进行合理施肥和灌溉及防止氮素损失、对环境污染有重要意义。 本文的试验于2002年3月～2002年6月在中科院栾城农业生态系统试验站喷灌区进行。应用南京土壤所的节水自动喷灌系统。试验包括两个方面：喷灌灌溉指标测定；喷灌条件下农田土壤水分、硝态氮含量的空间变异。借助栾城站国内较为先进的基础设施和一系列先进仪器，获取了大量的试验数据。试验具体如下：通过测定不同灌溉量、灌溉时间下的土壤含水量，麦田棵间蒸发、叶水势、根系以及冠层温度在冬小麦不同生育时期的日变化和整个生育期的动态变化，确定麦田的最佳灌溉时间和灌溉量。在有限供水的条件下，根据各小区的产量，水分生产率和灌水量之间的关系，确定经济灌溉定额，或根据小麦不同生育期适宜土壤水分下限指标，用土壤含水量指标控制灌溉。 喷灌条件下土壤水分、硝态氮空间变异特征研究：应用地统计学理论，以半方差函数为工具分析不同灌溉制度下，土壤含水率(0～60cm)和土壤中硝态氮在相应深度的空间分布，用各类模型拟合半方差图，在此基础上应用普通克立格技术估算未知点的土壤含水率，使用最优内插值法绘制土壤含水率和硝态氮在田间的空间分布等值线图。并以此结果反映喷灌均匀度、田间土壤特性等问题。所得结论可用于提高水分利用效率和精确农业(灌水、施肥)的研究和实践。研究土壤水分、硝态氮的空间变异及引起变异的各种过程对于研究农田水量平衡，提高田间采样的有效性，都具有十分重要的意义。