干旱区滴灌枣树根系分布特性及吸水模型研究

摘要

水资源短缺及水土环境恶化已经成为了制约我国农业可持续发展的重要因素。在西北地区,水资源短缺问题尤为突出。一方面是由于西北地区土地面积较为广阔,而水资源占有量相对较低。另一方面是由于植物吸水机理没有得到深入的研究,灌溉时多采用地面灌溉的不合理灌溉方式,浪费了本已紧缺的水资源。因此精确掌握植物根系吸水机理、了解土壤水分消耗规律,对制定合理的灌溉制度以保证农业节水和高产、稳产尤为重要。
　　本文针对环塔里木盆地红枣种植现状,以阿克苏地区农业科技示范园内种植的枣树为研究对象,探索滴灌条件下枣树根系分布及吸水规律,旨在为环塔里木盆地特色红枣水分的科学管理提供理论依据。通过TRIME、Hydra土壤水分测定仪连续观测枣园土壤含水率、DYNAGAGE包裹式茎流计监测枣树蒸腾量、微型蒸渗仪观测棵间表土蒸发量、Vantagepro2小型气象站逐日监测气象数据等资料,开展了枣树根系吸水试验。在试验的基础上,采用改进Feddes模型对根系吸水分布进行模拟,并运用土壤水动力学原理验证了模型的准确性。主要研究内容及成果如下:
　　(1)利用TRIME、Hydra土壤水分测定仪观测的土壤含水率动态变化资料表明,土壤含水率随土层深度的增加呈递增的趋势,距表层越近,土壤水分变化越剧烈。
　　(2)根据实测的根系数据,分析了滴灌条件下枣树根系分布规律,结果表明,枣树根系在垂向和径向上都随距离的增加而减小。枣树有效根长密度无论是一维分布还是二维分布,均可采用e指数函数拟合,且模拟精度较高。
　　(3)枣树根系吸水速率与蒸腾作用、有效根长密度和根区土壤水势密切相关。根据实测的试验数据并采用改进的Feddes模型建立了枣树根系吸水模型。依据土壤水动力学原理,并结合含有根系吸水项的一维土壤水分运动方程及实测的土壤水分动态资料,对本文建立的根系吸水模型进行验证,结果表明,该模型基本可以反映枣树根系的实际吸水状况,有一定的使用价值。

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第1章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 研究内容与技术路线

第2章 试验材料及方法

2.1 研究区概况

2.2 观测项目及方法

2.3 本章小结

第3章 枣树根系分布函数的建立

3.1 土壤水分动态变化

3.2 枣树根系空间分布特性

3.3 有效根长密度分布函数的建立

3.4 枣树植株蒸腾耗水规律及其与气象要素的关系

3.5 本章小结

第4章 枣树根系吸水模型的建立

4.1 根据有效根长密度建立根系吸水模型

4.2 枣树根系吸水模型的检验

4.3 模型的应用

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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