小麦/玉米套作系统根系分布特征与水分消耗过程研究

发布时间：2025-05-28 02:34

　　间套作系统是一种集约化种植模式,可作为农业应对耕地减少、土地退化和气候变化的策略,愈加受到广泛关注。半干旱半湿润区,雨养和补充性灌溉下间套作系统的水分消耗和生产力亟待进一步研究。本研究采用大田试验与理论分析相结合的方法,基于小麦/玉米套作系统根系特征(根系生长和根系分布)、水分消耗特征(土壤水分、蒸发蒸腾、水分运移、植物茎流)和水分消耗评估,以期阐明半干旱半湿润地区间套作系统在雨养和补充性灌溉条件下生产力和耗水优势的内在机理。基于耗水时间一致性,兼顾生态效益,对间套作系统耗水评价指标进行优化,使其能更客观精确地评价间套作系统的耗水特性,更适用于休耕等农业新形势。主要结论如下:(1)明晰了雨养和补充性灌溉条件下根系的生长分布特征及水分竞争关系。雨养条件下,套作小麦根系生长和空间分布均被促进,总根长显著增加,根系呈明显不对称分布,保证了小麦可以获得更多的水分;套作玉米根系分布在水平和垂直方向上均被抑制,且在小麦收获后无显著恢复,其水分利用范围和能力严重受限。补充性灌溉条件下,套作小麦根系侧向分布不明显;小麦收获后,玉米根系恢复生长被促进,总根长显著增加,根系在水平方向明显增加,提高了玉米水分...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图2-1小麦/玉米套作系统生育期内两年月降水(P)与月平均气温(T)2014-2015年和2015-2016

本试验位于中国陕西省西北农林科技大学旱区节水农业研究院(北纬34°20"N,东经108°04"E,海拔521米)。该地属于渭河阶地,地形平整,试验地附近没有河流,地下水埋深大于30米。本地属于半湿润偏旱型气候,年平均气温12.9℃(年平均最高温度19.6℃,平均年最低温度9.2℃....

图2-2 2014-2015年和2015-2016年试验期间参考蒸散发量(ET0)日变化

式中,ET0为参考作物蒸发蒸腾量(mmday-1);Rn为作物表面的净辐射量,(MJm-2·day-1);G为土壤热通量,(MJm-2·day-1);γ为干湿表常数,kPa℃-1;T为2m高度平均气温,℃;u2为2m高度平均风速,ms-1;es为饱和水汽压,kPa;ea为....

图2-3技术路线图

本研究以小麦/玉米套作为研究对象,开展大田试验,探究小麦/玉米套作系统的水分消耗过程,研究地下根水关系和地上蒸散发特征,以期为小麦/玉米套作系统时空优化提供理论依据,为间套作系统田间水分管理等提供技术支撑。本研究的技术路线如图2-3所示。2.4实验设计

图2-4试验布设及土壤水分和根系采样点分布示意图

土壤采取机械翻耕,平整土地,分为24块。每个小区宽5米,长10.5米(含田垄宽度)。小麦行距为20cm,玉米行距为50cm,株距为30cm,麦玉行距为30cm。单作小麦的密度为600株/平米,玉米的密度为6.7株/平米。每个套作带幅有8行小麦(“小麦条带”宽度为160c....

本文编号：4047941