河套灌区次生盐渍化农田食葵滴灌中微量元素施肥灌溉技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王清颐 |
| 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 | 食葵 水盐调控 次生盐渍化 中微量元素 灌溉施肥技术 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 农业管理 |
| 英文摘要 | 河套灌区农田的次生盐渍化问题制约着当地农业的进一步发展。多年的传统漫灌种植模式和不合理的耕作制度不仅加重土壤中盐分的积聚，而且浪费灌溉水资源以及造成人力物力的大量消耗。滴灌水肥一体化技术在保证作物生长时期土壤持有较高含水量的同时，淋洗土壤盐分，改善作物生长环境，在灌溉的同时进行施肥，具有节约水资源和提高肥料利用效率的显著优势。由于长期在农田中大量使用N、P、K等元素肥料，造成土壤中大量元素堆积，矿物质营养元素间的平衡被打破，作物在长期缺乏中微量元素供应的情况下，其产量和品质指标难以进一步提高。本文针对河套灌区次生盐渍化农田土壤内部中微量元素缺乏、土壤盐分积聚加重的难题，以当地重要的经济作物食用向日葵作为研究对象，基于干旱区半干旱区滴灌水盐调控理论和方法，依托滴灌水肥一体化技术，通过设计5个土壤水基质势控制灌溉处理，即控制特征点土壤水基质势为 -8、-16、-24、-32 和 -40 kPa；设计5个中微量元素控制施肥处理，即控制中微量元素肥料施肥梯度为25%、50%、75%、100%和125%，进行大田食用向日葵种植试验。 通过连续 2 年的田间观测和室内样品分析，系统研究了滴灌水盐调控下次生盐渍土水盐时空分异、中微量元素动态迁移等土壤环境指标变化，根据植物生长生理性状响应和多种胁迫下的反应特征，收获时期的产量和各处理下作物品质指标的对比，揭示了中微量元素对作物生长的调控机制，继而提出了滴灌水盐调控下次生盐渍化农田中微量元素肥料施用的大田阈值，在此基础上结合食用向日葵次生盐渍化农田种植下的最佳土壤水基质势，最后综合提出了次生盐渍化农田滴灌中微量元素施肥灌溉技术。主要取得以下成果： （1）分析了滴灌水盐调控下土壤的水分时空分布和盐分动态变化过程。通过在特征点20 cm深度处埋设负压计，记录了整个生育周期内食用向日葵的水分需求状况，并展示了不同土壤水基质势控制灌溉下限的各处理水分消耗趋势；将试验开展前后土壤剖面0-120 cm深度处的土壤盐分进行比较，讨论了盐分在不同时期土壤中的分布状况，并得出在维持较高的土壤水基质势灌溉下限后，土壤环境已实现盐分大幅度的减低的结论。以土壤水基质势控制灌溉下限- 8 kPa的处理为例，其2年试验开展后滴头正下方0-120cm土层深度平均盐分为1.765 dS/m，远低于试验开展前的7.16 dS/m。 （2）探讨了滴灌水盐调控下中微量元素在植株根系范围内的迁移运动特征。植株根系是生长发育周期内吸收矿物质元素离子和向上运输养分的重要场所，通过2年中微量元素施肥控制试验，将试验开展前后的土壤剖面范围内的元素分布含量进行比较，发现食用向日葵成熟期滴头正下方根区范围内，Mo、Cu元素向根系上方积聚；在不同水平位置处的0-40 cm土层深度处，B、Ca、Fe、Mg、Zn等元素向根系外围扩散。 （3）阐述了次生盐渍化农田向日葵滴灌情境下特征点最佳的土壤水基质势控制值。滴灌条件下，次生盐渍化农田食用向日葵种植的特征点处土壤水基质势建议控制在- 24 kPa。当土壤水基质势控制灌溉下限超过-24 kPa时，生长周期内植株易受到一定程度的干旱胁迫，收获期产量出现下降。 （4）揭示了适宜次生盐渍化农田食用向日葵种植下的中微量元素肥料大田施用理论阈值。食用向日葵的产量随着中微量元素肥料的施肥量增加而先增加后减小，当中微量元素肥料施肥梯度控制在100 %时，即每亩地施肥4 kg中微量元素肥料，其2年平均产量达到所有施肥梯度中的最大值，每亩可收获食用向日葵粒籽产量达到360.18千克。根据2年试验中微量元素施肥量与作物产量的函数关系，大田施肥理论阈值为本研究设计施肥梯度的95%，即每亩施用中微量元素肥料3.80 kg。 （5）提出了次生盐渍化农田食葵滴灌水盐调控中微量元素施肥灌溉技术。其内容主要包括播种前耕作土壤的预处理、起垄规格和栽种方式、滴灌系统和田间施肥单元的布置、种植后的水盐调控要点与负压计指导灌溉要求、中微量元素肥料施肥量计算等技术环节。以滴灌水盐调控理论方法及水肥一体化技术为核心，研发次生盐渍化农田滴灌水盐调控下中微量元素肥料的灌溉施肥技术。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 112 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199362]  |
| 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 | 王清颐. 河套灌区次生盐渍化农田食葵滴灌中微量元素施肥灌溉技术研究[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
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