噴灌對(duì)冬小麥生長(zhǎng)環(huán)境的調(diào)節(jié)及其對(duì)水分利用效率影響的研究

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1、第19卷第6期農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)Vol.19No.6462003年11月TransactionsoftheCSAENov.2003噴灌對(duì)冬小麥生長(zhǎng)環(huán)境的調(diào)節(jié)及其對(duì)水分利用效率影響的研究※劉海軍,康躍虎,劉士平(中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京100101)摘　要:研究了在不同氣候條件下噴灌對(duì)近地面空氣溫濕度和農(nóng)田蒸發(fā)能力(冠層頂部20cm蒸發(fā)皿水面蒸發(fā)量)的影響,在干熱風(fēng)天氣條件下微量噴水對(duì)冠層溫度和農(nóng)田蒸發(fā)能力的影響,以及噴灌對(duì)冬小麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,如果4～5月份降水量較少、空氣相對(duì)濕度較低,則噴灌會(huì)

2、明顯降低近地面空氣日最高溫度和日平均溫度,增加日平均相對(duì)濕度特別是最低相對(duì)濕度。噴灌條件下農(nóng)田蒸發(fā)能力明顯低于地面灌溉。微量噴水明顯降低冠層溫度和降低農(nóng)田蒸發(fā)能力。農(nóng)田蒸發(fā)能力變化與噴水量和日最高溫度成正比,與日最低相對(duì)濕度和風(fēng)速成反比。噴灌條件下冬小麥的產(chǎn)量和水分利用效率明顯高于地面灌溉。關(guān)鍵詞:噴灌;農(nóng)田小氣候;冠層溫度;水分利用效率中圖分類號(hào):S275.5;S512.1;S273.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100226819(2003)0620046206其中72.1%降雨發(fā)生在6～9月,剩下的143.9mm分布1　引

3、　言在10月到次年的5月間。在2000～2001年和2001～冬小麥?zhǔn)俏覈?guó)北方地區(qū)主要的農(nóng)作物之一,其產(chǎn)量2002年冬小麥生育期間,降雨量分布極不均衡(表1)。約占我國(guó)小麥總產(chǎn)量的61%。冬小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)需要在冬小麥生長(zhǎng)旺盛的4～5月份,2000～2001年冬小麥良好的生長(zhǎng)環(huán)境,主要包括充足的土壤水分養(yǎng)分、合適生長(zhǎng)季的降水量只有18.6mm,在本文中稱為干旱年的空氣溫濕度和充足的光照條件。4～5月是冬小麥生份;而2001～2002年冬小麥生長(zhǎng)季同期降水量卻達(dá)到[1]長(zhǎng)以及形成產(chǎn)量的關(guān)鍵時(shí)期,信乃詮指出小麥抽穗開了88.5mm

4、,稱為濕潤(rùn)年份?；ㄆ谧钸m溫度為18～20℃,最適空氣濕度為70%～表12000～2001年和2001～2002年冬小麥生育期降水量分布80%;小麥灌漿期適宜溫度為18～22℃,若最高氣溫達(dá)Table1Monthlyprecipitationdistributionduring到30～35℃,不僅會(huì)加速灌漿速率,縮短灌漿期,同時(shí)2000～2001and2001～2002winterwheatgrowingperiods試驗(yàn)?zāi)攴?0月311月12月1月2月3月4月5月6月33還可能引起其它災(zāi)害,造成減產(chǎn),最常見的有干熱風(fēng)危害[2

5、]等。2000～20017.418.8—40.124.84.015.82.80.0噴灌是以類似于降雨的方式濕潤(rùn)土壤,補(bǔ)充作物所2001～200224.04.21.72.95.132.755.80.0需的水分。當(dāng)噴灌水滴在空中飛行時(shí),由于和大氣的摩3降水量從播種后計(jì)算;33降水量計(jì)算到冬小麥?zhǔn)斋@時(shí)。[3,4]擦以及表面溫度的升高,會(huì)在空中蒸發(fā);水滴進(jìn)入[5,6]2.2　試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法冠層后,部分被冠層截留。噴灌水滴蒸發(fā)和冠層截[7,8]試驗(yàn)布置示意圖如圖1所示。噴灌試驗(yàn)區(qū)面積為留水分蒸發(fā)會(huì)改變冠層附近的溫濕度條件,在干熱144

6、m×108m,噴頭選擇18m×18m的正方形布置。地低濕條件下,可以降低空氣溫度、增加空氣濕度,改善作面灌溉試驗(yàn)區(qū)面積為200m×108m。噴灌和地面灌溉物的生長(zhǎng)環(huán)境,提高作物的光合速率和降低蒸騰強(qiáng)[9,10]試驗(yàn)田播種冬小麥品種一樣,施底肥、追肥等大田管理度。本文主要研究在冬小麥的不同生長(zhǎng)階段和不措施一樣。在噴灌試驗(yàn)田和地面灌溉試驗(yàn)田分別安裝同的氣候條件下噴灌對(duì)冬小麥生長(zhǎng)環(huán)境的改善和調(diào)節(jié)一座小氣候自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)(MAOS2Ⅰ),測(cè)量地表以上1、作用,以及對(duì)冬小麥水分利用效率的影響。2、3和4m處的空氣溫濕度,采集頻率為每小時(shí)

7、1次。2　材料和方法農(nóng)田蒸發(fā)能力用布置在冠層頂部的20cm蒸發(fā)皿水面蒸發(fā)量來表示。2000～2001年冬小麥生長(zhǎng)季節(jié),于2.1　試驗(yàn)基地情況試驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院禹城綜合試驗(yàn)站(北緯36°57′,3月21日在噴灌和地面灌溉試驗(yàn)田從南到北分別布置東經(jīng)116°36′,海拔20m)進(jìn)行。禹城地區(qū)屬于暖溫帶半3套20cm蒸發(fā)皿,取3個(gè)的平均值;2001～2002年冬小濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候。多年平均降雨量為515.1mm,麥生長(zhǎng)季節(jié),于3月23日在噴灌和地面灌溉試驗(yàn)田分別布置1套和2套20cm蒸發(fā)皿。蒸發(fā)皿測(cè)量時(shí)間為收稿日期:20022112

8、11　修訂日期:2003203212每天早晨8:00?；痦?xiàng)目:國(guó)家杰出青年基金(40125002)土壤水分由中子水分儀測(cè)定。在噴灌和地面灌溉試作者簡(jiǎn)介:劉海軍(1975-),男,陜西富平人,博士生,主要從事農(nóng)業(yè)驗(yàn)田分別埋設(shè)3根中子管,每5d測(cè)量一次,測(cè)量深度為水資源高效利用機(jī)理方面研究。