夏玉米根系吸水模式的研究

本文通过对夏玉米根系伸展深度和不同深度土壤含水量分布资料的分析,利用动态模拟方法,分析了夏玉米根系吸水的分布规律,分析了根系吸水与其影响因素之间的关系。用多元问归分析方法拟合了玉米根系吸水的数学模型,利用所得到的玉米根系吸水模式对田间土壤水分动态进行了模拟。模拟值与实测值比较结果表明具有一定的精度。     

旱涝胁迫对作物根系吸水影响研究进展

为了量化各种潜在水源对作物的贡献比例、定量研究农田水分利用特征和水分转换规律,分析与总结了国内外作物水分来源解析、旱涝胁迫条件下作物根系吸水等方面研究现状及发展动态,提出下一步可开展旱涝胁迫条件下作物根系对不同水源利用量研究。从理论层面剖析了旱涝胁迫环境下作物根系吸水机理,对于理解不同水源对植物根系吸水量的贡献,以及农业节水灌溉和生态系统水文过程具有重要意义和实用价值。     

由土壤水势估算二维根系吸水的研究

本文运用土壤水势能理论研究果树根系吸水,提出了计算二维根系吸水速率的数学模型,着重分析了土壤水势,根系密度和大气蒸发力等因素对根系吸水的影响。     

华北地区夏玉米田间水分转化规律研究

利用一维垂直非饱和土壤水运动计算模型，通过模拟计算夏玉米生育期各生长阶段不同水文年、不同灌水定额下田间水分转化规律，对棵间蒸发，深层渗漏与灌水定额之间的数量关系进行了定量研究，并建议华北地区夏玉米节水灌溉定额为40m^2/亩。     

苹果树根系吸水研究方法的讨论

介绍了根系吸水模型研究现状;对建立苹果树根系吸水模型所需要的植株蒸腾量、棵间蒸发量、根系密度、土壤含水量等的测定方法进行了探讨．分析了苹果树与作物根系吸水的不同之处．介绍了热脉冲技术测定苹果树蒸腾量、微型蒸渗仪(microlysimeter)测定棵间蒸发量、剖面法测定根系密度、TDR测土壤含水率的技术;最后,探讨了建立苹果树根系吸水模型应注意的具体问题,并进一步提出了利用空间随机场理论研究整个苹果园中苹果树的根系吸水模型的观点,即：将苹果园中的各个苹果树看作小扰动的空间随机变量,然后利用空间随机场理论研究整个苹果园中苹果树的根系吸水情况。     

葡萄根系分区交替滴灌的土壤水分动态模拟

在根系分区交替滴灌土壤水分动态和根系分布试验观测的基础上,提出了葡萄二维根系吸水模型,并确定了与土壤表层含水率有关的棵间土壤蒸发方程,然后在土壤水分运动基本方程的基础上结合交替滴灌的入渗特性,建立了根系分区交替滴灌的土壤水分动态模型(APRI-Model),模型考虑了该种灌水方式下棵间土壤蒸发和根系吸水的变化特征。通过与田间实测值进行比较,结果表明,模型的均方差在0.01~0.022cm3/cm3范围内,模拟值与实测值的平均相对误差在10%左右,因此,认为模型能很好的模拟干旱区蒸发力较大和作物根系分布不均匀条件下的土壤水分动态。     

基于全极化雷达数据反演夏玉米覆盖农田表层土壤含水量

基于RADARSAT-2全极化C波段雷达数据和野外实测数据,建立了不同极化方式的后向散射系数与夏玉米植被含水量的响应关系,获得了山东禹城夏玉米覆盖区域农作物含水量。在此基础上,对＂水—云模型＂的参数进行了修改,从总的极化雷达后向散射中去除了植被影响,获取了土壤组分的后向散射系数,从而能够通过雷达多极化数据得到表层土壤含水量。结果表明：夏玉米植被含水量观测值与VH、VV后向散射系数的相关性均达到显著水平,相关系数分别为0.86和0.79,VH极化优于VV极化;在RADARSAT-2四种极化方式下,VV极化下的＂水—云模型＂理论计算的误差平方和最小,是研究区表层土壤含水量反演的最优极化方式。     

土壤机械阻力对玉米根系导水率的影响

研究了土壤干旱(基质势为-0.86MPa)和湿润(基质势为-0.17MPa)条件下土壤机械阻力对玉米根系导水率(Lpr)的影响．结果显示，土壤机械阻力降低根系导水率，原因是土壤机械阻力使根系平均直径增大，根直径增大使根的径向导水阻力增大，从而使根系导水率降低，土壤干旱除了使土壤机械阻力增大外，还可能加速根内外皮层木质化和栓质化，从而降低根系导水率。     

基于水量平衡方程推求盐分胁迫条件下春玉米根系吸水模型参数

为了探究作物根系吸水与根区土壤盐分运动的关系,在甘肃省石羊河流域开展春玉米田间试验,试验在测坑中进行,引入Feddes提出的根系吸水模型,在春玉米生育期内选择7个时间段作为研究春玉米根系吸水时间段,设置淡水灌溉、3 g/L水与6 g/L水灌溉处理,利用水量平衡方程分别计算各处理在各时段的根系吸水量.在此基础上,利用最小二乘法优化得到盐分胁迫修正系数的参数p为1.397,并且对3 g/L水与6 g/L水处理的根系吸水量模拟值和实测值进行了比较,相关系数在0.99以上,模拟值和实测值的误差在允许误差15%范围之内.建立了盐分胁迫条件下春玉米根系吸水模型,为该地区研究春玉米种植条件下土壤水盐运动规律奠定基础.     

不同耕作与灌溉施肥方式对夏玉米水分利用效率的影响

为了探究北京地区夏玉米适宜的耕作和灌溉施肥方式,开展了夏玉米野外田间试验,试验设置了4个处理,分别为不起垄高灌中肥处理(AE)、不起垄低灌高肥处理(BF)、不起垄低灌中肥处理(BE)和起垄不灌低肥处理(CD)。通过测定夏玉米生育期内的土壤含水率、生长及产量指标,研究不同耕作与灌溉施肥方式对夏玉米水分利用效率的影响。研究结果表明:起垄CD处理夏玉米生育期内的土壤含水率变化不明显,不起垄处理夏玉米生育期内的土壤含水率变化明显,在垄作方式相同情况下土壤含水率随着灌溉水量和施肥量的增加而增大;夏玉米产量随着灌溉水量和施肥量的增加而增大,不起垄AE处理的产量最大,为10 768 kg/hm~2,起垄CD处理与不起垄AE处理相比,夏玉米产量减产12.86%,起垄CD处理对夏玉米的产量的影响较小;起垄CD处理与不起垄AE处理具有相同的夏玉米水分利用效率,为2.29 kg/m~3。因此,在试验区种植夏玉米,采用起垄不灌溉低肥的方式可以提高夏玉米的水分利用效率,对夏玉米生长及产量影响较小,可以达到节水节肥的目的。     

覆膜种植夏玉米需水规律的试验研究

通过大田试验研究了覆膜种植夏玉米需水规律,并计算得出覆膜种植条件下相应作物系数Kc值为0.552~1.184以及作物水分利用效率达16.93 kg/(hm2·mm)-1,得出覆膜种植能有效提高作物水分利用效率。为更精确的确定覆膜种植夏玉米灌溉制度提供理论基础,从而为干旱地区发展覆膜节水农业技术提供一定的理论依据。     

灌溉水质对土壤和夏玉米多氯联苯含量影响的试验研究

为明确不同灌溉水质对土壤和夏玉米中多氯联苯PCBs含量的影响,2015年在北京市通州区永乐店镇北京市灌溉试验中心站布置了田间灌溉试验,设置了再生水灌溉、再生水和清水(地下水)交替灌溉和清水灌溉等3个处理,每个处理设置3个重复。采用气相色谱-质谱仪分析了土壤和夏玉米籽粒中7大类PCBs含量。研究结果表明采集的表层土壤和夏玉米籽粒仅四氯联苯含量高于实验检出限,一氯联苯、二氯联苯、三氯联苯、五氯联苯、六氯联苯和七氯联苯均未检测出。表层土壤PCBs含量为ND(未检出)至0.06μg/kg,各处理间没有显著差异;土壤PCBs含量远低于加拿大农业土壤质量指导值和荷兰土壤质量标准中的干预值,且其生态风险概率小于10%。供试5个品种夏玉米籽粒产量为1.03~5.92t/hm~2;与清水灌溉相比,再生水灌溉条件下夏玉米籽粒产量增加52%~116%。甜玉米2000除外,其他品种夏玉米再生水灌溉条件下籽粒产量显著高于清水灌溉。夏玉米籽粒PCBs含量为ND至1.74μg/kg,总体上同一品种不同灌溉水质条件下籽粒PCBs含量无显著差异。夏玉米籽粒PCBs含量低于美国卫生及公共服务部建议指标。     

洛阳地区夏玉米节水灌溉制度优化研究

为了提高水资源的利用率,根据洛阳地区试验田多年实测资料,建立了夏玉米的耗水量估算模型及产量与水分关系的数学模型,并分析了其相互关系。根据试验区1951—2000年降雨资料分析了全年降雨量分布特征,并与夏玉米全生育期耗水规律进行耦合性分析。结果表明:夏玉米生育期需水量与降雨量分布吻合性良好,但在枯水年和平水年,应在夏玉米生长关键期适当进行灌溉。利用Jessen模型,分析了夏玉米全生育期各阶段对缺水的敏感度,认为应在夏玉米的苗期、抽穗—吐丝期进行适量灌溉。     

夏玉米动态水分生产函数的分析与研究

本文对估算作物动态产量的Feddes模型、Childs模型和Dierckx模型进行了分析,并通过取长补短的方法给出了Feddes-Childs和Feddes-Dierckx两个新模型,再以夏玉米为例进行了验证,结果表明Feddes-Childs模型较好。     

不同灌溉水质对土壤和夏玉米多环芳烃含量影响研究

为明确再生水灌溉对土壤和夏玉米多环芳烃PAHs含量的影响,2015年在通州布置了灌溉试验,包括再生水、清水和交替灌溉3种处理试验,利用气相色谱-质谱仪检测了土壤和夏玉米籽粒中16种PAHs含量。研究结果显示表层土壤PAHs总量为0.20~0.21 mg/kg,不同灌溉处理间土壤PAHs总量没有显著差异(p0.05)。土样PAHs各检测组分以菲(Phe)含量最高,占PAHs总量19.63%~20.37%;其次为苯并(b)荧蒽(Bb F)、荧蒽(Fth)和苯并(g,h,i)苝(BghiP),分别占PAHs总量的15.75%~16.45%、8.87%~10.34%、8.0%~9.13%。3种处理表层土壤PAHs含量低于荷兰土壤质量标准。夏玉米籽粒PAHs总量为0.08~0.20 mg/kg,同一夏玉米品种不同灌溉处理下玉米籽粒PAHs总量无显著差异(p0.05)。夏玉米籽粒(粘玉米除外)PAHs主要组分为萘(Nap)、Phe和BghiP,含量分别为13.74~71.80、20.76~44.39和0.40~49.92μg/kg。夏玉米籽粒苯并(a)芘Ba P含量低于食品中粮食作物污染物限量规定限值。     

淹涝对夏玉米形态、产量及其构成因素的影响

通过测坑试验,研究了不同淹水历时和是否排水对夏玉米"郑单958"生长状况、产量及其构成因素的影响。结果表明:在有排水条件下,抽雄期淹水历时超过4 d,与对照区对比,夏玉米单株绿叶数和叶面积指数急剧减少;在无排水的情况下,淹水历时5 d后,与对照区比较,枯萎叶片增多,并出现整株死亡的现象。夏玉米抽雄期随淹水历时递增,减产幅度增大;淹水历时相同时,是否排水产量差异显著。     

黄羊灌区小麦、玉米春季储水灌溉技术试验研究

通过土钻取土烘干法及作物指标常规测定方法测定了不同年春季储水灌溉定额及种植方式下小麦、玉米出苗率、土壤水分变化规律、耗水规律及水分利用效率,并结合气象数据比较不同灌水处理的优越性,分析了不同春季储水灌溉定额对土壤水分及作物产量的影响。研究结果表明,将冬季储水灌改为春季储水灌从技术层面上切实可行。在适宜灌水定额条件下,小麦可减少储水灌灌溉水量45 mm,水分利用效率提高16.0%;玉米可减少储水灌灌溉水量45 mm,水分利用效率提高13.06%。在实际种植生产中小麦应以春灌定额105 mm,生育期灌水2次(灌水定额105mm)为宜,玉米应以春灌定额105 mm,采用垄沟种植,生育期灌水3次(灌水定额60 mm)为宜。这样不仅可节约有限水资源,还可提高地温及水分利用效率,达到节水、增效的目的。     

北京地区夏玉米滴灌下土壤水分分布及水分利用效率的研究

在北京地区开展滴灌条件下不同灌溉水量的夏玉米田间试验,通过测定土壤含水量和夏玉米产量,研究滴灌条件下不同灌溉水量对土壤水分分布及水分利用效率的影响.研究结果表明：由于2012年是丰水年份,在相同土层各灌水处理之间的土壤水分分布差异性较小;各灌水处理耗水总量随着灌水量的减小而减小,但在丰水年份均能满足夏玉米需水的需要,各灌水处理夏玉米全生育期内土壤蓄水供水基本平衡;各灌水处理水分利用效率随着灌水量的减小而增大,30豫（ ET0-P）的灌水方式可以获得较高的水分利用效率.因此,在研究区种植夏玉米若采用30豫（ ET0-P）的滴灌灌水方式进行灌溉,耗水量为368.5 mm,灌水量仅为42.9 mm,夏玉米减产幅度较低,提高了水分利用效率,从而实现高效用水的目的.