喷灌洒水与施肥均匀性对冬小麦产量的影响论文

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1、喷灌洒水与施肥均匀性对冬小麦产量的影响论文摘要：喷灌均匀系数是喷灌系统设计的重要参数，而喷灌洒水与施肥的均匀性对作物产量的影响是确定均匀系数设计值的重要依据。1998～1999、1999～2000两年的喷灌洒水与施肥均匀系数对冬小麦产量影响的田间试验结果表明，当冠层以上均匀系数小于76%时，冠层以下喷灌均匀系数大于冠层以上喷灌均匀系数。灌溉季节内，累计灌水量均匀系数大于平均喷灌均匀系数，因此用平均喷灌均匀系数表示灌溉季节的灌水均匀程度会低估实际灌水的均匀性。喷灌施肥的试验结果表明，化肥施入量与灌水量的分布都可以用正态分布来表示，且它们的分布比较接近。田间试验

2、还表明.freel深度为砂质粘壤土，40～60cm为壤质粘土，1998～1999、1999～2000两年的供试小麦品种均为中麦9号，属矮秆抗倒伏品种。1998～1999年的试验布置详见文献15，16。1999～2000年冬小麦于1999年10月5日播种，行距25cm，播种量为12.75g/m2.试验按喷灌均匀系数不同设置3个处理(以下记为东处理、中处理和西处理)，各处理之间的灌水量、施肥量保持一致。喷头间距15m×15m，选用LEGO公司生产的喷头，0.3MPa压力下的出水量为0.8m3/h.选取4只喷头包围区域中心12m×12m的范围作为观测区，以避免相邻

3、处理之间的干扰。灌水时，4只喷头以90°的扇形角同时向观测区喷水。将12m×12m的观测区划分为3m×3m的小区，在每一小区中心放置开口面积为100cm2的圆柱形承雨筒，用来测试冠层以下(地面)的喷灌水量分布。当小麦生长到对喷灌水量分布有影响(4月13日以后的各次灌水)时，在冠层以上按3m×3m的网格布设承雨筒(承雨筒规格与冠层以下相同).冠层以上的承雨筒放置在支架上，支架的高度随作物高度的升高而升高。通过选择不同的喷头工作压力获得需要的均匀系数。距试验田块80m处安装有自动气象站，可以连续观测气温、风速、风向、辐射、降水等气象要素。试验布置见图1a、b.冬

4、小麦生育期内各处理的灌水日期、灌水量及喷灌均匀系数列于表1.表1冬小麦生育期内的灌水日期、灌水量及喷灌均匀系数(冠层以上)为了分析喷灌水量分布对叶面积指数和株高的影响，在冬小麦生育期内测定了2次株高和叶面积指数，测定日期分别为：4月30日和5月31日。测定时，每个处理在所划分的3m×3m的小区内各取1个样，共取16个样。冬小麦6月12日收获，每一小区取0.75m2，对其有效穗数、无效穗数、穗粒数、千粒重、籽粒总重等指标进行测定。冬小麦生育期内的土壤水分用TDR和中子仪监测。在每一处理的对角线上埋设深度为1.1m的中子管3根(图1).0～30m的土壤水分用TD

5、R测试，30～100cm用中子仪按10cm的等间隔测试。正常情况下每周测试一次土壤水分，灌水前和灌水后24h各加测一次，降雨后也加测一次。在3月30日和4月13日灌水时进行了喷灌施肥，3月30日按22.2g/m2施入碳酸铵，4月13日按4.4g/m2硫酸铵与13.3g/m2尿素混合施入。施肥程序按1/4～1/2～1/4的经验模式进行(Burt等，1998)，即首先喷洒设计灌水量的1/4的清水，接着喷洒设计灌水量的1/2的肥料溶液，最后喷洒1/4的清水以冲洗管道和附着在作物叶面上的肥液。灌水前对化肥溶液浓度与电导率之间的关系进行了率定，结果如下：碳酸铵溶液：C

6、=1.11EC-860(n=10，r2=0.999)(2)硫酸铵溶液：C=0.45EC-443(n=9，r2=0.993)(3)式中：C为化肥溶液浓度(mg/l)，变化范围为0～1800mg/l;EC为电导率(μS/cm)，变化范围为800～100μS/cm;n为样本数；r为相关系数。灌水结束后，测定各承雨筒内化肥溶液的电导率和体积，然后根据式(2)、(3)和承雨筒代表的面积和实测的灌水深度，计算每一小区的化肥施入量。2结果及分析2.1作物冠层对喷灌水量分布的影响图2给出了冠层以上喷灌均匀系数(CUabove)与冠层以下均匀系数(CUbeloogorov-S

7、mirnov检验。Kolmogorov-Smirnov检验的判别指标为：图4季节喷灌均匀系数(CU季节)与平均喷灌均匀系数(CU平均)的关系Dn=max

8、Fn(x)-F(x)

9、(0≤x≤xmax)(6)式中：Dn为累计分布与经验分布差值的最大值；Fn为正态累计分布；F为观测值的经验分布，xmax为观测值中的最大值。表3列出了Kolmogorov-Smirnov的检验结果，在α=0.05的显著水平下，施肥量和灌水量都可以用正态分布来表示。图5比较了3月30日喷灌施肥重量与喷灌水量的累计频率曲线及其与正态分布的拟合情况。图中的横坐标的标准化值是指实测值与均值之比

10、。标准化灌水量与施肥量的标准差也示于图中。比较灌水量