不同母质紫色土水分特征及作物需水量的研究

摘要

针对川中紫色丘陵区降雨不均导致季节性干旱问题十分突出，并且由于成土母质的差异，区域内农业生产差异较大的情况，本文以川中紫色丘陵区为研究区域，运用方差分析和相关性分析等方法研究了不同母质条件下的土壤水分特征及作物需水量，分析了母质因素对土壤水分特征及作物需水量的影响。研究结果表明： (1)不同母质紫色土的土壤容重在剖面上总体呈自上而下递增趋势。不同母质紫色土中，土壤容重总体变异以沙溪庙组最大，为6.91％，遂宁组最小，为4.22％。各层土壤容重差异表现为：A层土壤上，蓬莱镇组与遂宁组差异达显著水平，与沙溪庙组差异达极显著水平，而遂宁组与沙溪庙组差异不显著；B层土壤上，遂宁组与沙溪庙组差异达极显著水平；C层土壤上，蓬莱镇组与遂宁组、沙溪庙组均达极显著水平，而遂宁组、沙溪庙组土壤容重差异不显著。土壤平均容重A层表现为蓬莱镇组>沙溪庙组>遂宁组，C层表现为遂宁组>蓬莱镇组>沙溪庙组。 (2)不同母质紫色土在质地上存在差异。土壤砂粒含量总体表现为遂宁组>沙溪庙组>蓬莱镇组，其值分别为604.24g/kg、537.35 g/kg、437.92 g/kg，其中蓬莱镇组与遂宁组、沙溪庙组差异均达极显著水平，而遂宁组与沙溪庙组之间差异不显著，砂粒含量均较高：土壤粘粒含量总体表现为沙溪庙组>蓬莱镇组>遂宁组，其值分别为234.90g/kg、230.43g/kg、160.39g/kg，其中遂宁组与沙溪庙组、蓬莱镇组差异均达极显著水平，而沙溪庙组与蓬莱镇组之间差异不显著，粘粒含量均较高。 (3)不同母质紫色土的土壤持水性在剖面上均呈自上而下降低趋势且不同母质土壤持水性表现为蓬莱镇组>沙溪庙组>遂宁组。三种紫色土的土壤水分特征曲线拟合系数均在0.98以上，均达到极显著水平，其中以沙溪庙组土壤拟合性最高。土壤饱和含水量、田间持水量、萎蔫系数均在剖面呈自上而下的递减趋势。而有效水含量除遂宁组B层外，在剖面呈自上而下的递增趋势，其中田间持水量、萎蔫系数表现为蓬莱镇组>沙溪庙组>遂宁组，有效水含量表现为沙溪庙组>蓬莱镇组>遂宁组。 (4)在影响土壤水分特征的各因素中，其影响程度表现为粘粒含量>容重>土壤结构系数。 (5)全生育期内不同母质条件下的冬小麦需水量与夏玉米需水量特征基本一致，其表现为遂宁组>沙溪庙组>蓬莱镇组。土壤田间持水量、萎蔫系数、有效水含量均与作物需水量呈负相关关系，其中，田间持水量、萎蔫系数与作物需水量的线性负相关均达显著水平以上。不同母质所形成的土壤质地差异导致了土壤水分特征的差异，从而影响作物需水量。 (6)不同母质紫色土的水分特征差异以及不同母质条件下的作物需水量差异，要求区域农业生产进行科学分区，针对区划情况采取相应的、合理的措施来提高土壤水分的合理高效利用，从而促进土壤生态系统的良性循环，实现农业生产的可持续发展。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

2研究综述

2.1土壤水分特征曲线影响因素的研究

2.1.1土壤质地对土壤水分特征曲线影响研究

2.1.2土壤结构对土壤水分特征曲线影响研究

2.1.3温度对土壤水分特征曲线影响研究

2.1.4有机质对土壤水分特征曲线影响研究

2.1.5小结

2.2土壤水分特征曲线测定方法

2.2.1负压计法

2.2.2压力膜仪法

2.2.3离心机法

2.3土壤水分特征曲线拟合模型

2.3.1 Brooks-Corey模型

2.3.2 Van Genuchten模型

2.3.3 Gardner模型

2.4土壤水分特征与作物需水量测定

2.5小结

3研究目标、内容和技术路线

3.1研究目标

3.2研究内容

3.2.1不同母质紫色土水分特征的研究

3.2.2主要旱粮作物需水量的研究

3.3技术路线

4材料与方法

4.1研究区域概况

4.2试验材料

4.3试验方法

4.3.1土壤样品采集

4.3.2测定指标与分析方法

4.3.3统计分析方法

5结果与分析

5.1不同母质紫色土的物理性质

5.1.1土壤容重特征

5.1.2土壤质地特征

5.2不同母质紫色土的水分特征曲线

5.2.1不同母质紫色土的持水性

5.2.2不同母质紫色土的水分有效性

5.3影响土壤水分特征的因素

5.3.1容重

5.3.2粘粒含量

5.3.3土壤结构系数

5.4不同母质紫色土对作物需水量的影响

5.4.1不同母质紫色土对冬小麦需水量的影响

5.4.2不同母质紫色土对夏玉米需水量的影响

5.4.3小结

5.5研究区域农业生产土壤水分管理措施

6结论

7进一步解决的问题

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文