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不同种植模式下冬小麦夏玉米耗水特性研究

李全起  
【摘要】: 在水分池及大田条件下,通过四种灌溉组合和不同的种植模式,研究了集中种植模式(“20+40”平作、“20+40”沟播和“20+40”垄作)和秸秆覆盖模式下冬小麦农田的蒸散规律及其机理、水分利用效率和经济效益,以及沟垄种植模式下夏玉米农田水分在土壤—作物—大气连续体(SPAC)的运移规律。主要研究结果如下: 1集中种植模式对冬小麦农田蒸散规律的影响 冬小麦农田的棵间蒸发主要受近地面气象要素的影响。集中种植模式降低了种植区内近地面的空气温度,提高了空气湿度。集中种植模式增大了冬小麦冠层PAR的反射率和截获率,从而使PAR透射率减少,且均以沟播处理最为显著。沟播处理降低了白天地面以下5cm的土壤温度,提高了夜间的土壤温度,但一天中平均5cm土壤温度在各处理中最低。在热力学平衡方程中,平作处理的湍流热通量大于沟播处理和垄作处理,表明平作处理用于增温空气的热量较多。而“20+40”大小行处理、沟播处理和垄作处理的潜热通量则高于等行距处理,说明改等行距种植为集中种植,可增加用于蒸散所消耗的热量。 沟播处理能够提高0~30cm范围内的土壤水分含量,但30cm以下的土壤水分含量则显著降低,对土壤水分含量具有“上高下低”的作用。而垄作处理则显著降低了0~50cm范围内的土壤水分含量,提高了50cm以下的水分含量,对土壤水分含量具有“上低下高”的作用。沟播处理和垄作处理都显著提高了灌溉水的入渗能力,在灌溉后1d,灌溉水分别影响到地下100cm和90cm,而等行距处理只有50cm。但无论在灌溉还是不灌溉条件下,集中种植模式加剧了0~120cm范围内底墒水的消耗,致使0~120cm范围内的土壤贮水量降低,以沟播处理最为显著。在沟播处理和垄作处理中,在灌水的“沟”和非灌水的“垄”之间存在一定的水势梯度。 集中种植模式不但加剧了冬小麦播种~返青期间的棵间蒸发量,而且也提高了后期的植株蒸腾量,致使总蒸散量提高。集中种植模式的土壤水变化量均显著高于等行距处理,这是造成各集中种植模式总蒸散量显著提高的主要原因。 2集中种植模式对冬小麦产量、水分利用效率和净收益的影响 无论灌溉与否,“20+40”大小行处理的产量和等行距处理没有显著差异。无论在哪种灌溉条件下,沟播处理的产量始终最高,产量提高的原因在于穗数的显著增加。垄作处理在不灌溉和只灌拔节水的情况下,产量最低;在灌拔节~抽穗水和拔节~抽穗~灌浆


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