水分在土壤-甘蔗连续体内运移特征研究

摘要

本文以水利部公益性行业科研专项“广西甘蔗高效节水灌溉发展模式研究”项目(201301013)为契机，应用众多先进现代化监测仪器持续74天对土壤-甘蔗连续体进行水分运移监测，利用SPSS软件对数据进行分析处理，得出甘蔗叶面积计算模型、甘蔗茎流计算模型、土壤水分蒸发模型、甘蔗田间需水量模型、土壤水量平衡模型等经验模型，对深入甘蔗水分运移研究以及指导甘蔗灌溉有着重要意义。此外本文得出的主要成果如下:
　　1、本文概述了广西甘蔗种植现状，并总结了目前广西甘蔗种植急需解决的问题，并提出了推广宽窄行种植、毛细滴灌的灌溉方式。本文利用多种方法对土壤饱和持水量、田间持水量、土壤吸湿系数，并通过对比分析各自优劣。
　　2、此外还利用Winfolia叶面积测量系统精准测量叶面积，并分别建立直线回归法模型与长×宽乘积系数模型。利用ASZ-100土壤含水率测量仪持续测量土壤含水率，并分析含水率随时间变化规律以及在三维空间变化情况。土壤含水率变化随着距离甘蔗越远变化幅度越小;土壤含水率变化与土壤本身水分含量有关，含水率越大变化越快，适度控制土壤含水率将土壤水分保持在中等有利于减少水分耗散，同时设置适宜的土壤湿润比可以减少不必要的水分蒸发。
　　3、利用ENVIdata茎流叶温生长测量系统持续监测甘蔗茎流变化情况。通过茎流数据分析得知甘蔗茎流随太阳辐射周期性变化，两者正相关关系，辐射对于茎流影响显著，且茎流变化滞后于辐射变化，晴天茎流会在12:00至14:00出现短暂降低茎流的午休现象。温度与茎流呈正相关关系，湿度与茎流负相关关系，并且各因素在成熟期对于茎流影响减弱。
　　4、利用AP4植物气孔计测量甘蔗叶片气孔阻抗，数据表明气孔阻抗在一天内也有一定规律性，一般阻抗先降低后中午小幅增加再降低然后夜间达到最大值。通过分析得知辐射对于气孔阻抗影响显著，土壤含水率对气孔阻抗也有一定影响，并且无论何种天气状况在14:00各叶片阻抗几乎相等。控制适宜含水率有利于将阻抗控制在合适范围减少奢侈蒸腾。
　　通过自制小型土壤水分蒸发器测量土壤水分蒸发，土壤水分蒸发与太阳辐射、温度有关，也跟土壤含水率有一定关系，适当控制土壤含水率可减少土壤水分蒸发，本文还利用SPSS软件建立了土壤水分蒸发模型。
　　5、以土壤水量平衡原理为基础，以30cm×120cm为计算小区，对小区内土壤水分平衡分析，分析结果良好。并分别建立了甘蔗田间需水量模型与土壤水量平衡模型。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 广西甘蔗发展简介

1．2．1 种植区分布

1．2．2 广西蔗糖发展面临的问题

1．3 项目概况

1．4 甘蔗研究现状

1．5 试验场地介绍

1．6 本文研究的主要内容

1．7 研究的目的及意义

第二章 甘蔗基本生长参数

2．1 土壤含水率测量

2．1．1 土壤饱和持水量

2．1．2 土壤田问持水量

2．1．3 土壤吸湿水

2．2 叶面积测量

2．2．1 叶面积测量方法概述

2．2．2 叶面积仪测定

2．2．3 直线回归法

2．2．4 长×宽积系数法

2．3 本章小结

第三章 甘蔗土壤含水量随时间、空间的变化

3．1 土壤含水率测量简介

3．2 试验设计及数据测量

3．3 数据分析

3．3．1 土壤含水率随时间变化规律分析

3．3．2 土壤含水率空间变化规律分析

3．4 本章小结

第四章 伸长期、成熟期内同一甘蔗茎流与气象因素关系

4．1 茎流研究概况

4．2 试验设计

4．3 数据分析

4．3．1 日茎流规律分析

4．3．2 太阳辐射与茎流关系分析

4．3．3 温度与茎流关系分析

4．3．4 湿度与茎流关系分析

4．3．5 叶温与茎流关系分析

4．4 回归分析

4．4．1 判定因素简介

4．4．2 晴天各因素回归分析

4．4．3 阴天各因素回归分析

4．4．4 整体分析

4．5 本章小结

第五章 伸长期、成熟期内同一甘蔗气孔阻抗与环境因素关系

5．1 气孔阻抗研究概况

5．1．1 气孔简介

5．1．2 气孔阻抗测量

5．2 数据分析

5．2．1 数据处理

5．2．2 两天阻抗对比

5．2．3 正反叶片阻抗对比

5．2．4 回归分析

5．3 本章小结

第六章 水分运移平衡分析

6．1 水量平衡研究概况

6．2 试验设计

6．3 数据收集

6．4 平衡分析

6．4．1 蒸发计算

6．4．2 土壤水分消耗计算

6．4．3 平衡计算

6．4．4 模型建立

6．5 本章小结

结论与展望

结论

展望

致谢

参考文献

作者简介

发表论文和参加科研情况说明

附表