基于增密模式的南疆无膜滴灌棉花灌溉制度优化及模拟
为探究无膜滴灌棉花的一系列栽培措施,本文于2020年在新疆生产建设兵团第一师水利灌溉试验基地内进行田间试验,密度设置为D1（240000株/hm2）、D2（285000株/hm2）、D3（330000株/hm2）三个梯度,灌水定额设置I1=36 mm、I2=45 mm、I3=54 mm三个梯度,开展了灌水定额和播种密度对无膜滴灌棉花的生长发育、生理生态、土壤水盐运移等方面的研究,同时采用AquaCrop模型对灌溉制度和播种密度进行模拟,主要研究结果如下:（1）灌水定额和播种密度均会对无膜滴灌棉花生长、生理和生态指标产生影响。播种密度相同时,棉花的茎粗、株高、叶面积及地上干物质量均与灌水定额呈正相关;灌水定额相同时,棉花的各生长指标则整体上与播种密度呈负相关。棉花植株处于苗期和蕾期时,净光合速率和气孔导度均随灌水定额的增加而增加,随播种密度的增加而降低,叶绿素相对含量则与之相反。（2）土壤水分和盐分均受水分的影响较大,但与播种密度相关性不大。土壤含水量整体上表现为随灌水定额和土层深度的增加而增加,局部表现为0～40 cm土层土壤含水量受灌水周期影响较大,但40～60 cm土层土壤含水量基本保持不变;土壤含盐量表现为在0～60 cm内随土层深度增加而增加,且随着灌水定额的增加会在40～60 cm土层出现盐分聚集区。（3）灌水定额和播种密度均会对棉花产量和品质产生影响。产量随灌水定额的增加而增加,随播种密度的增加而降低,且均达极显著水平;随灌水定额的增加棉花品质整体呈上升趋势,但播种密度对品质影响不显著。（4）无膜滴灌棉花不同生育期耗水强度表现为蕾期最大,达到3.95～5.96 mm/d,吐絮期耗水量最小,为为0.59～1.18 mm/d。总耗水量随灌水定额的增加呈现增加趋势,在I3灌水处理下达到最大,平均总耗水量为573.02 mm,I1灌水处理下平均耗水量最小,为399.49 mm,但灌水量相同时,播种密度对总耗水量的影响无明显差异。（5）AquaCrop模型参数进行率定以后,生物量、产量及冠层覆盖度的决定系数R~2均高于0.82,拟合度指数d均高于0.81,表明AquaCrop模型可以较好的模拟南疆地区无膜滴灌棉花的生长与产量。通过以30年气象为基础,对无膜滴灌棉花灌溉制度进行优化得出:灌溉定额为540 mm,灌水频率为5 d时为最优。对播种密度模拟得出:随播种密度的增加生物量和产量均呈增加趋势但不显著。
- 作者：
- 蒋富昌
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2021年
- 导师姓名：
- 王兴鹏
- 中图分类号：
- S562；S274.1
- 关键词：
- 无膜滴灌；水盐运移；耗水；产量品质；生物量；AquaCrop模型
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- 基金项目：
- 国家重点研发计划子课题“棉花非充分灌溉制度及节水控盐高效灌溉模式”的部分研究成果（项目编号:2016YFC0400208）,课题主持人:王兴鹏 教授 （塔里木大学）