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内蒙古阿拉善左旗沙漠绿洲玉米节水灌溉试验研究

作　者: 周磊
导　师: 田军仓；沈晖
学　校: 宁夏大学
专　业: 水利水电工程
关键词: 沙漠绿洲玉米节水灌溉水肥耦合水分生产函数
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

本文针对内蒙古左旗沙漠绿洲农业区沙土地大田作物水肥利用率低等实际问题,以内蒙古左旗希尼套海村为基地,采用对比试验方法,对玉米适宜的节水灌溉技术、玉米水肥耦合效应、水分生产函数等进行了较为系统的研究,筛选出了玉米适宜的节水灌溉技术,建立了沙漠绿洲农业区玉米的水肥耦合函数模型和水分生产函数模型,为沙漠绿洲农业区水资源高效利用提供理论和技术依据。主要研究结果如下：1、采用小区对比试验方法,设置了玉米膜下滴灌、露地滴灌、微喷和管灌+沟灌四种节水灌溉技术处理和常规灌溉对照,每个处理设置了三种灌溉定额水平,对沙漠绿洲农业区玉米适宜的节水灌溉技术进行了试验研究。结果表明,膜下滴灌玉米的株高、叶片数、叶面积、干物质累积量、光合作用、实际需水量、产量以及水分生产效率最优。采用SPSS统计软件对各处理不同水平的产量进行显著性多重比较(LSD)的结果表明,膜下滴灌各处理产量之间的显著性水平值均小于0.01,有显著性差异。最后得出膜下滴灌中水处理(灌溉定额398m3/667m2)灌溉水生产效率为1.77kg/m3,水分生产效率为1.43kg/m3,节水效果明显,为较适宜的灌溉制度。2、采用小区对比试验方法,设置了低水、中水、高水三种灌溉定额处理,每个处理设三种不同的施氮水平,对沙漠绿洲农业区玉米水肥耦合效应进行试验研究。通过水肥耦合对各处理玉米株高、叶面积、干物质积累量、各生育期土壤的质量含水率、土壤氮肥含量、水分利用效率和产量的影响分析,得到沙漠绿洲农业区玉米产量的水肥耦合模型为：Y=-571.2376+4.1250W+16.0347N-0.0042W2-0.2005N2+0.0017WN,对模型进行显著性检验,F=15.05,显著水平P=0.02,达到显著水平。灌水量W和施纯氮量N的一次项系数为正,说明灌水量和施纯氮量对玉米产量具有明显增加效应；W和N的二次项系数为负,这说明过量的灌水量和施纯氮量会降低玉米的产量。最终得到玉米产量最高指标时各个因素组合为：灌溉定额494m3/667m2,施氮量37.8kg/667m2,玉米产量为738.5kg/667m2。此结果可以作为合理的灌水施肥指导依据。3、采用试坑对比试验方法,对沙漠绿洲农业区玉米水分生产函数进行试验研究。采用多元线性回归分析方法求解Jensen模型得到玉米不同生育阶段的敏感指数λ1(出苗-拔节)为-0.054,λ2(拔节-抽雄)为0.125,λ3(抽雄-灌浆)为0.290,λ4(灌浆-乳熟)为0.143,λ5(乳熟-成熟)为0.073。对模型参数进行显著性检验得,F=21.16,显著水平P=0.0001,达到极显著水平；复相关系数r=0.91,剩余标准差S=0.06,拟合效果好；说明用Jensen模型预测产量较精确。所以该模型可作为沙漠绿洲农业区玉米的水分生产函数模型,为沙漠绿洲农业区玉米优化灌溉制度设计提供了理论依据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章综述  8-22
  1.1 玉米灌溉技术研究进展  10-14
    1.1.1 玉米膜下滴灌技术研究进展  10-11
    1.1.2 玉米其他灌溉技术研究进展  11-14
  1.2 玉米水肥耦合效应研究进展  14-16
  1.3 玉米水分生产函数研究进展  16-17
  1.4 玉米光合作用研究进展  17-19
  1.5 玉米的其他生理指标研究进展  19-20
  1.6 研究目标、研究内容和技术路线  20-22
    1.6.1 研究目标  20
    1.6.2 研究内容  20
    1.6.3 技术路线  20-21
    1.6.4 拟解决的关键问题  21
    1.6.5 创新点  21-22
第二章试验区基本情况  22-24
  2.1 地理位置  22
  2.2 地形地貌  22
  2.3 气候情况  22
  2.4 土壤情况  22-23
  2.5 植被情况  23
  2.6 水文情况  23
  2.7 社会经济状况  23-24
第三章沙漠绿洲农业区玉米适宜的节水灌溉技术试验研究  24-59
  3.1 引言  24
  3.2 材料与方法  24-30
    3.2.1 试验地基本情况  24
    3.2.2 试验设计  24-25
    3.2.3 试验实施  25-26
    3.2.4 观测项目及方法  26-30
  3.3 结果与分析  30-57
    3.3.1 不同灌水方法和灌溉定额对玉米生育期的影响  30-31
    3.3.2 不同灌水方法和灌溉定额对玉米株高的影响  31-33
    3.3.3 不同灌水方法和灌溉定额对玉米叶片数的影响  33-35
    3.3.4 不同灌水方法和灌溉定额对玉米叶面积指数的影响  35-37
    3.3.5 不同灌水方法和灌溉定额对玉米干物质积累量的影响  37-40
    3.3.6 不同灌水方法和灌溉定额对玉米光合作用的影响  40-47
    3.3.7 不同处理土壤质量含水率结果分析  47-50
    3.3.8 不同灌溉定额对玉米实际需水量的影响  50-53
    3.3.9 不同灌水方法和灌溉定额对玉米产量及水分利用率的影响  53-57
  3.4 结论  57-59
第四章沙漠绿洲农业区玉米水肥耦合效应试验研究  59-73
  4.1 引言  59
  4.2 材料与方法  59-60
    4.2.1 试验地基本情况  59
    4.2.2 试验设计  59-60
    4.2.3 试验实施  60
    4.2.4 观测项目及方法  60
  4.3 结果与分析  60-71
    4.3.1 水肥耦合对玉米株高的影响  61-62
    4.3.2 水肥耦合对玉米叶面积指数的影响  62-63
    4.3.3 水肥耦合对玉米干物质积累量的影响  63-65
    4.3.4 不同处理土壤质量含水率结果分析  65-68
    4.3.5 水肥耦合对土壤氮肥含量的影响  68-70
    4.3.6 水肥耦合对玉米产量及水肥利用效率的影响  70-71
  4.4 结论  71-73
第五章沙漠绿洲农业区玉米水分生产函数试验研究  73-79
  5.1 引言  73
  5.2 材料与方法  73-74
    5.2.1 试验地基本情况  73
    5.2.2 试验设计  73-74
    5.2.3 试验实施  74
    5.2.4 观测项目及方法  74
  5.3 结果与分析  74-78
    5.3.1 沙漠绿洲农业区玉米水分生产函数模型的建立  75-76
    5.3.2 模型参数求解  76-77
    5.3.3 模型参数的验证  77-78
  5.4 结论  78-79
第六章研究工作总结与展望  79-84
  6.1 总结  79-83
  6.2 展望  83-84
附表  84-89
参考文献  89-92
致谢  92-93
个人简介  93

内蒙古阿拉善左旗沙漠绿洲玉米节水灌溉试验研究

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