冬小麥-夏玉米復種連作灌溉制度優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-01-06 11:23
黃淮平原是我國重要的糧食生產(chǎn)基地,糧食之所以產(chǎn)量不高是由于受到了灌溉水資源的限制,也就是說,這是由于水資源的供需矛盾造成的。在作物對灌溉水資源需求不斷增加、人們對糧食的需求增大的背景下,如何在有限的水資源條件下生產(chǎn)出更多的糧食顯得十分重要。在河南省原陽縣開展節(jié)水灌溉試驗,目的是通過設置不同的土壤含水率水平來研究和確定冬小麥、夏玉米和耗水量之間的關(guān)系,以此來確定作物合理、科學的灌溉制度,避免造成灌溉水資源的浪費并且同時使作物達到高產(chǎn)。研究方法:本試驗對冬小麥和夏玉米設置不同的含水率下限水平,每個水平3個重復進行研究。研究內(nèi)容:首先利用水量平衡法和彭曼公式計算出作物耗水量和參考作物需水量,從而計算出作物不同生育階段的作物系數(shù);然后在已知耗水量和產(chǎn)量的前提下建立模型求解出不同生育階段的水分敏感指數(shù)通過校驗得到合適的作物—水模型為Jesen模型;最后建立動態(tài)規(guī)劃模型對灌溉制度進行優(yōu)化。本試驗可以得到如下結(jié)論:(1)根據(jù)原陽氣象站觀測的氣象資料和試驗所得到的的數(shù)據(jù),利用彭曼公式(Penman-Monteith)和水量平衡方程計算出了冬小麥和夏玉米各階段的參考作物蒸發(fā)蒸騰量和作物耗水量并在此基礎上...
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
冬小麥-夏玉米灌溉制度優(yōu)化技術(shù)路線
研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)收集72研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)收集2.1研究區(qū)概況2.1.1試驗區(qū)地理位置河南農(nóng)業(yè)大學原陽科教園區(qū)位于河南省原陽縣福寧集鎮(zhèn)小吳莊村,試驗地處豫北平原,南臨黃河,北臨余河,地勢西南高,東北低,地貌屬黃河沖積平原,其地理坐標東經(jīng)113.36~114.15°,北緯34.55~35.11°,如圖2所示。圖2試驗區(qū)地理位置圖Fig.2Geographicallocationoftestarea2.1.2氣候特征河南省原陽縣地處中緯度平原地帶,屬于暖溫帶大陸性季風型氣候:四季分明,冬季干燥寒冷,春季干旱少雨。年均日照時長為1925.1h,光能資源充足,利用潛力大,原陽縣熱量資源豐富,年均溫度為14.5℃。全年約有230d平均氣溫高于10.0℃,可以滿足作物的熱量需求[47]。年均降雨量約為573.3mm,主要集中在6-8月份,約占全年降雨量的58.4%。由于降水時空分布不均,依靠降雨很難滿足農(nóng)作物的生長需求,此時農(nóng)民往往需以井灌和河灌等方式進行補充[48]。2.1.3水文水資源情況原陽縣地跨黃河、海河兩大水系,水資源充沛而且水域比較遼闊,水質(zhì)良好,有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。在原陽縣境內(nèi)總共有三個大型引黃灌區(qū),年供水量達1億m3。地下水質(zhì)優(yōu)良并且有多處地下溫泉遍布縣區(qū)的周圍。原陽縣處于黃河故
研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)收集9圖3冬小麥試驗處理分布圖Fig.3Distributionofwinterwheatexperimentaltreatment圖4夏玉米試驗處理分布圖Fig.4Distributionofsummercornexperimentaltreatment表1冬小麥不同生育期土壤相對含水率(%)下限的灌溉控制處理Table1Irrigationcontroltreatmentoflowerlimitofsoilrelativewatercontent(%)indifferentgrowingperiodsofwinterwheat處理播種-越冬越冬-返青返青-拔節(jié)拔節(jié)-抽穗抽穗-灌漿灌漿-成熟150505050555525050505065653505050507575460606060555556060606065656606060607575770707070555587070707065659707070707575
【參考文獻】:
期刊論文
[1]耕作方式和灌水處理對冬小麥-夏玉米水分利用及產(chǎn)量的影響[J]. 張凱,劉戰(zhàn)東,強小嫚,米兆榮,馮榮成,馬巖川,余軒,孫景生. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(17)
[2]農(nóng)村生活污水處理中存在的問題與對策[J]. 李發(fā)站,陸佳興. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(04)
[3]基于高效節(jié)水灌溉的水資源供需平衡分析[J]. 劉增進,張彩玲,黃艷,張關(guān)超. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2017(06)
[4]關(guān)于我國農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展問題分析[J]. 王慶,陳士俊. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2013(02)
[5]加強農(nóng)業(yè)節(jié)水的意義及發(fā)展方向[J]. 楊益. 水利發(fā)展研究. 2011(10)
[6]Jensen模型敏感指數(shù)隨機誤差對耗水量優(yōu)化計算結(jié)果的影響[J]. 李玉婷,繳錫云,羅玉峰. 中國農(nóng)學通報. 2011(24)
[7]作物水分敏感指數(shù)累積函數(shù)的改進及其驗證[J]. 韓松俊,劉群昌,王少麗,胡亞瓊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2010(06)
[8]基于遺傳算法的冬小麥優(yōu)化灌溉制度研究[J]. 路振廣,孟春紅,王曉麗. 人民黃河. 2009(11)
[9]Jensen模型改進的研究[J]. 張巧玉,楊寶中,孫立志. 節(jié)水灌溉. 2007(08)
[10]建立作物水分生產(chǎn)函數(shù)的穩(wěn)健回歸方法[J]. 繳錫云,雷志棟,彭世彰. 灌溉排水學報. 2006(03)
博士論文
[1]華北地區(qū)結(jié)構(gòu)型節(jié)水種植業(yè)模式及途徑研究——以北京市順義區(qū)為例[D]. 宮飛.中國農(nóng)業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]農(nóng)藝節(jié)水條件下春玉米的非充分灌溉制度研究[D]. 翟治芬.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2009
[2]湖北省不同生態(tài)型煙區(qū)煙草優(yōu)化灌溉制度研究[D]. 鐘華.河海大學 2006
[3]華北地區(qū)冬小麥與夏玉米水分生產(chǎn)函數(shù)模型研究[D]. 羅遵蘭.中國農(nóng)業(yè)大學 2005
[4]灌區(qū)水資源優(yōu)化配置與可持續(xù)發(fā)展評價研究[D]. 劉紅亮.河海大學 2002
本文編號:2960481
【文章來源】:華北水利水電大學河南省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
冬小麥-夏玉米灌溉制度優(yōu)化技術(shù)路線
研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)收集72研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)收集2.1研究區(qū)概況2.1.1試驗區(qū)地理位置河南農(nóng)業(yè)大學原陽科教園區(qū)位于河南省原陽縣福寧集鎮(zhèn)小吳莊村,試驗地處豫北平原,南臨黃河,北臨余河,地勢西南高,東北低,地貌屬黃河沖積平原,其地理坐標東經(jīng)113.36~114.15°,北緯34.55~35.11°,如圖2所示。圖2試驗區(qū)地理位置圖Fig.2Geographicallocationoftestarea2.1.2氣候特征河南省原陽縣地處中緯度平原地帶,屬于暖溫帶大陸性季風型氣候:四季分明,冬季干燥寒冷,春季干旱少雨。年均日照時長為1925.1h,光能資源充足,利用潛力大,原陽縣熱量資源豐富,年均溫度為14.5℃。全年約有230d平均氣溫高于10.0℃,可以滿足作物的熱量需求[47]。年均降雨量約為573.3mm,主要集中在6-8月份,約占全年降雨量的58.4%。由于降水時空分布不均,依靠降雨很難滿足農(nóng)作物的生長需求,此時農(nóng)民往往需以井灌和河灌等方式進行補充[48]。2.1.3水文水資源情況原陽縣地跨黃河、海河兩大水系,水資源充沛而且水域比較遼闊,水質(zhì)良好,有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。在原陽縣境內(nèi)總共有三個大型引黃灌區(qū),年供水量達1億m3。地下水質(zhì)優(yōu)良并且有多處地下溫泉遍布縣區(qū)的周圍。原陽縣處于黃河故
研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)收集9圖3冬小麥試驗處理分布圖Fig.3Distributionofwinterwheatexperimentaltreatment圖4夏玉米試驗處理分布圖Fig.4Distributionofsummercornexperimentaltreatment表1冬小麥不同生育期土壤相對含水率(%)下限的灌溉控制處理Table1Irrigationcontroltreatmentoflowerlimitofsoilrelativewatercontent(%)indifferentgrowingperiodsofwinterwheat處理播種-越冬越冬-返青返青-拔節(jié)拔節(jié)-抽穗抽穗-灌漿灌漿-成熟150505050555525050505065653505050507575460606060555556060606065656606060607575770707070555587070707065659707070707575
【參考文獻】:
期刊論文
[1]耕作方式和灌水處理對冬小麥-夏玉米水分利用及產(chǎn)量的影響[J]. 張凱,劉戰(zhàn)東,強小嫚,米兆榮,馮榮成,馬巖川,余軒,孫景生. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(17)
[2]農(nóng)村生活污水處理中存在的問題與對策[J]. 李發(fā)站,陸佳興. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2018(04)
[3]基于高效節(jié)水灌溉的水資源供需平衡分析[J]. 劉增進,張彩玲,黃艷,張關(guān)超. 華北水利水電大學學報(自然科學版). 2017(06)
[4]關(guān)于我國農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展問題分析[J]. 王慶,陳士俊. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2013(02)
[5]加強農(nóng)業(yè)節(jié)水的意義及發(fā)展方向[J]. 楊益. 水利發(fā)展研究. 2011(10)
[6]Jensen模型敏感指數(shù)隨機誤差對耗水量優(yōu)化計算結(jié)果的影響[J]. 李玉婷,繳錫云,羅玉峰. 中國農(nóng)學通報. 2011(24)
[7]作物水分敏感指數(shù)累積函數(shù)的改進及其驗證[J]. 韓松俊,劉群昌,王少麗,胡亞瓊. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2010(06)
[8]基于遺傳算法的冬小麥優(yōu)化灌溉制度研究[J]. 路振廣,孟春紅,王曉麗. 人民黃河. 2009(11)
[9]Jensen模型改進的研究[J]. 張巧玉,楊寶中,孫立志. 節(jié)水灌溉. 2007(08)
[10]建立作物水分生產(chǎn)函數(shù)的穩(wěn)健回歸方法[J]. 繳錫云,雷志棟,彭世彰. 灌溉排水學報. 2006(03)
博士論文
[1]華北地區(qū)結(jié)構(gòu)型節(jié)水種植業(yè)模式及途徑研究——以北京市順義區(qū)為例[D]. 宮飛.中國農(nóng)業(yè)大學 2003
碩士論文
[1]農(nóng)藝節(jié)水條件下春玉米的非充分灌溉制度研究[D]. 翟治芬.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2009
[2]湖北省不同生態(tài)型煙區(qū)煙草優(yōu)化灌溉制度研究[D]. 鐘華.河海大學 2006
[3]華北地區(qū)冬小麥與夏玉米水分生產(chǎn)函數(shù)模型研究[D]. 羅遵蘭.中國農(nóng)業(yè)大學 2005
[4]灌區(qū)水資源優(yōu)化配置與可持續(xù)發(fā)展評價研究[D]. 劉紅亮.河海大學 2002
本文編號:2960481
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