呼伦贝尔地区苜蓿滴灌施肥灌溉制度研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李荣承 |
| 答辩日期 | 2023-06 |
| 文献子类 | 专业学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 万书勤 ; 李宗礼 |
| 关键词 | 人工牧草 地表滴灌 浅埋地下滴灌 土壤基质势 施肥灌溉制度 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 农业管理 |
| 英文摘要 | 呼伦贝尔草原素有“北国碧玉”之称，受过度放牧、管理粗放、干旱等人为和自然因素的影响，呼伦贝尔草原以每年2%的速度退化。建立集约化的高产高效人工草地势在必行。呼伦贝尔草原属于半干旱区，土壤养分贫瘠，合理的灌溉和施肥是人工草地高产稳产、饲草品质提高的重要环节。滴灌作为现代灌溉技术，可以按牧草的需水需肥规律将水分和氮磷钾等营养元素一并输送到牧草根区，有利于牧草的高产稳产、水分和肥料利用效率的提高。但目前呼伦贝尔地区尚缺乏针对牧草的滴灌施肥灌溉制度。 本论文在团队已有的特征点土壤基质势土壤墒情监测技术、施肥灌溉“施肥量确定比例法”的基础上，在内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔区中国科学院生态草牧业工程实验室开展了田间试验研究。针对代表性牧草苜蓿，采用地表滴灌和浅埋地下滴灌（滴灌带埋设于地表10cm深度）2种滴灌模式，设计了5个土壤基质势的滴灌灌溉制度处理和5个施肥比例的施肥灌溉制度处理，分别为：①控制距离地表20cm深度的土壤基质势下限分别为－10kPa、－20kPa、－30kPa、－40kPa、－50kPa；②以当地苜蓿高产施肥方案的施肥量为基准，2020年5个施肥比例处理分别为30%、50%、70%、90%和110%，2021~2022年5个施肥比例处理提高为50%、70%、90%、110%和130%。通过连续3年的田间试验，系统研究不同处理下土壤水分和养分时空分布特征、苜蓿生长发育及关键生长指标等的响应规律，提出了苜蓿水分养分高效利用的滴灌施肥灌溉制度。取得以下主要研究成果： （1）当试验区耕作层土壤为砂壤土保水力较差且土层浅薄（部分区域在40~60cm深度及以下为砂石层）时，控制距离地表20cm深度土壤基质势下限可以显著影响0~80cm深度土壤含水率的空间分布，当该点土壤基质势阈值越高，0~30cm土层的土壤含水率越高。无论是丰水年（2020~2021年）还是干旱年（2022年），滴灌滴头附近区域的土壤含水率均较高。 （2）土壤硝态氮浓度随着土层深度的加深迅速降低，地表滴灌0~30cm、浅埋地下滴灌0~20cm土层中硝态氮浓度显著高于下层的值，且不同施肥比例处理的值没有明显规律。无论是地表滴灌还是浅埋地下滴灌，土壤铵态氮浓度整个土体0~100cm深度基本一致，且高施肥比例处理整个土体铵态氮浓度显著高于低施肥比例处理的；土壤速效磷浓度除在滴头附近较高外，整个土体0~100cm深度速效磷浓度都很低。 （3）与试验开始前土壤基础养分浓度相比，无论是地表滴灌还是浅埋地下滴灌，高频施肥灌溉条件下，0~10cm土层土壤硝态氮浓度增加且基本维持稳定，10cm以下土层中硝态氮浓度减少；对于铵态氮，低施肥比例处理0~60cm土层铵态氮浓度基本保持不变，而高施肥比例处理的显著增加；对于速效磷，除高施肥比例处理表层土壤（地表滴灌：0~10cm，浅埋地下滴灌：0~30cm）速效磷浓度增加外，各处理各深度速效磷浓度变化不明显。总体上，两种滴灌模式50%施肥比例处理下就能维持土壤养分浓度基本平衡。 （4）与自然生长的苜蓿相比，滴灌施肥灌溉条件下苜蓿的根颈直径和主根直径更粗壮。随着苜蓿生长年限的延长，所有处理苜蓿的平均根颈直径和根颈入土深度增加，但根颈分枝数降低。除地表滴灌高施肥比例处理苜蓿的根颈直径、根颈分枝数、主根直径和主根长度都最大外，其它处理苜蓿根系没有显著差异。 （5）两种滴灌模式下不同土壤基质势和施肥比例处理对苜蓿的茎粗、分枝数、茎叶比和鲜草产量没有显著差异，但是总体上鲜草产量随着施肥比例的增加有增加的趋势，随着土壤基质势阈值的降低呈现先增加后降低的趋势，在－20kPa处理时产量最高。 （6）两种滴灌模式下肥料偏生产力随着施肥比例的增加逐渐降低，随着土壤基质势阈值的降低先增加后降低，在－20kPa处理时最高。灌溉水利用效率同施肥比例处理没有明显的关系，随着土壤基质势阈值的降低而增加，在－50kPa处理达最高。 （7）综合考虑土壤养分平衡、肥料偏生产力和苜蓿鲜草产量，提出地表滴灌和浅埋地下滴灌两种模式均适用的苜蓿施肥灌溉制度： 在距离地表20cm深度（地表滴灌：滴头正下方20cm深度；浅埋地下滴灌：滴头正下方10cm深度）埋设一支负压计；当负压计测定的土壤基质势降低到－20kPa开始施肥灌溉，每次灌溉水量8mm。在苜蓿刈割前一周停止灌溉。为了让苜蓿冬季安全过冬和春季正常返青，进行冬灌和返青水灌溉，每次的灌水量为32mm。 不施底肥，采用水肥一体化进行施肥，每天灌溉时加入可溶性肥料，如果连续几天不进行灌溉，加入的肥料量按天进行累加。对于1~3年生的苜蓿，总施肥量为当地苜蓿高产推荐施肥量的50%，每天施肥量为总施肥量除以设计灌溉天数（按照60天计算）。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 131 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199361]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李荣承. 呼伦贝尔地区苜蓿滴灌施肥灌溉制度研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。