新疆农田土壤水盐氮运移与棉花生长特征研究

发布时间：2023-12-04 18:29

　　土壤盐渍化已成为制约新疆农业可持续发展的主要限制因素之一,为了明确土壤水盐氮运移及棉花生长特征,论文采取区域调查、试验分析和模拟分析相结合方法,分析大尺度下不同种植区域土壤水盐肥分布特征及棉花的生长特性,以及土壤水盐氮的空间变异特征,建立土壤氮素平衡模型,优化灌溉制度。主要结论如下:(1)对研究区土壤物理参数及水盐氮参数进行空间变异特征分析,土壤容重Cv值在0.01～0.1之间,属于弱变异程度,各层之间变异较小,土壤容重较为一致。粘粒、粉粒、砂粒变异属于中等偏弱变异程度,Cv值显示粘粒>砂粒>粉粒,空间相关度均<20%,属于较强的空间依赖性,粘粒、粉粒、砂粒半方差函数均可用高斯模型进行拟合;20、60cm的土壤容重半方差函数符合指数模型,40cm处的容重符合高斯模型。全区域的土壤含水量均属于中等程度变异,荒地区域Cv值>果树区域>棉田区域。4、9月土壤含水量半方差函数均符合高斯模型,与2018年同时期土壤含水量半方差函数比较,表明含水量分布结构相似,均可符合高斯模型分布特征。土壤含盐量的变异系数Cv值荒地区域>棉田区域>果树区域,大部分棉田处于...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 膜下滴灌土壤水盐运移研究进展
        1.2.2 土壤氮素运移转化机制研究进展
        1.2.3 土壤空间变异性研究方法研究进展
        1.2.4 作物生长模型及水盐平衡模型研究进展
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
2 试验区概况与研究方法
    2.1 研究区概况
    2.2 田间试验设计
        2.2.1 实验方案与数据收集
        2.2.2 试验测定指标与方法
    2.3 土壤空间变异研究方法
3 土壤水盐氮时空分布特征
    3.1 土壤物理性质时空变化特征分析
        3.1.1 土壤基本物理性质统计分析
        3.1.2 土壤物理性质空间变异特征分析
        3.1.3 土壤物理性质空间分布特征
    3.2 土壤水分时空变化特征分析
        3.2.1 不同种植区域土壤含水量统计特征
        3.2.2 不同种植区域水分消耗特征
        3.2.3 土壤水分空间变异特征分析
        3.2.4 土壤水分含量空间分布特征
    3.3 土壤盐分含量时空变化特征分析
        3.3.1 不同种植区域土壤盐分含量统计特征
        3.3.2 不同种植区域土壤积盐特征分析
        3.3.3 土壤盐分含量空间变异特征分析
        3.3.4 土壤盐分空间分布特征
    3.4 土壤硝态氮含量时空变化特征分析
        3.4.1 不同种植区域土壤硝态氮含量统计特征
        3.4.2 上壤硝态氮含量空间变异特征分析
        3.4.3 土壤硝态氮含量空间分布特征
    3.5 土壤铵态氮含量时空变化特征分析
        3.5.1 不同种植区域土壤铵态氮含量统计特征
        3.5.2 土壤铵态氮空间变异特征分析
        3.5.3 土壤铵态氮含量空间分布特征
    3.6 本章小结
4 土壤氮素运移特征及棉田水氮利用效率
    4.1 土壤氮素方程建立及参数的估算
        4.1.1 土壤中腐殖质的矿化作用过程
        4.1.2 土壤中硝化和挥发作用过程
        4.1.3 土壤中反硝化作用过程
        4.1.4 土壤中淋溶作用过程
        4.1.5 根系吸水的计算
        4.1.6 植物对氮的吸收
        4.1.7 植物生物量中储存的氮含量
    4.2 土壤中氮素模型评估
    4.3 棉田水氮利用分析
        4.3.1 作物蒸散量的计算
        4.3.2 水分胁迫系数的计算
        4.3.3 氮胁迫系数的计算
        4.3.4 水分利用效率的计算
        4.3.5 氮素利用效率的计算
    4.4 本章小结
5 膜下滴灌棉花生长特征定量分析
    5.1 棉花株高增长模型
    5.2 棉花叶面积指数增长模型
    5.3 棉花生物量增长模型
    5.4 棉花产量变化与收获指数的确定
    5.5 相关性分析
    5.6 本章小结
6 膜下滴灌棉花生长与水盐均衡模拟分析
    6.1 应用AquaCrop模型对灌区棉花生长进行模拟分析
        6.1.1 气象特征分析
        6.1.2 模型相关参数的确定
        6.1.3 模型的验证
        6.1.4 模型的预测与分析
    6.2 应用SaltMod模型对灌区水盐均衡进行模拟分析
        6.2.1 模型参数的设置与验证
        6.2.2 模型的预测与分析
            6.2.2.1 有无冬灌对土壤盐分及地下水位的影响
            6.2.2.2 生育期不同灌溉量对土壤盐分及地下水位的影响
            6.2.2.3 不同灌溉水质对土壤盐分的影响
    6.3 本章小结
7 主要结论与有待深入研究的问题
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 有待深入研究的问题
致谢
参考文献



本文编号：3870477