磁化水对膜下滴灌土壤水盐分布及棉花生长影响研究

论文摘要

新疆地区土壤盐渍化程度严重,并且淡水、微咸水资源利用效率低。本文以促进盐碱土改良,提高作物产量为目标,将磁化技术和膜下滴灌相结合,以棉花为研究对象,通过磁化处理淡水和微咸水大田试验和磁化淡水灌溉轻、中、重盐化土小区试验,对土壤水盐分布、棉花生长影响展开研究。主要得到以下结论:(1)磁化水滴灌可以有效提高土壤含水量,增强土壤持水性,保证棉花根系的充分吸水,磁化淡水处理的土壤含水量均大于磁化微咸水处理。在轻、中、重盐化土中,重度盐化土含水量最大,中度次之,轻度最小。0～100cm土层内棉花全生育期内各磁化处理的耗水量均大于CK处理。不同磁化强度对土壤含水量和棉花耗水量影响差异显著,磁场强度为3000Gs时棉花体积含水量和耗水量最大。(2)淡水、微咸水各磁化灌溉处理的土壤含盐量和土壤溶液均低于CK处理,且磁化淡水处理的土壤含盐量均小于磁化微咸水处理。在轻、中、重盐化土磁化淡水处理中,土壤含盐量均小于未磁化水处理。棉花全生育期内磁化淡水灌溉下土壤表现为脱盐状态,磁化微咸水下表现为积盐状态。不同磁化强度对土壤含盐量和全生育期盐分累积量差异显著,磁场强度为3000Gs时降低棉田土壤盐分效果最好。(3)磁化淡水和磁化微咸水处理的棉花株高、茎粗、叶片数、叶面积指数、叶绿素SPAD值均大于对照处理,且淡水灌溉的各主要棉花生长指标均好于微咸水灌溉处理。在轻、中、重盐化土中,土壤含盐量与棉花株高、茎粗、叶片数、叶面积指数、叶绿素SPAD值等生长特征值均呈负相关关系,表现为低度盐化土最优,中度盐化土次之,重度盐化土最差。不同磁化强度对棉花生长影响差异显著,磁化水处理能够促进棉花生长发育,随着磁场强度的增加,各主要棉花生长指标均表现为先增加后减小趋势,3000Gs为最佳磁场强度。(4)淡水、微咸水各磁化灌溉处理的土壤干物质累积量、产量及水分利用效率均高于CK处理。磁化淡水处理较磁化微咸水处理的干物质累积量增加了4.1%～1 8%,产量提高了 1.1%～6%,水分利用效率增加了0.6%～5.1%。对于三种盐化土,棉花生物量、产量及水分利用效率平均值均表现为轻度>中度>重度。从棉花生长特征、产量、水分利用效率等方面综合考虑,在合理磁场强度范围内,利用磁化水灌溉可以促进棉花地上部生长,使得棉花生物量增大,产量提高。磁场强度为3000Gs时,棉花生物量、产量及水分利用效率均为最优值,轻、中、重盐化土中3000Gs磁场处理较CK处理棉花总生物量增大了53%～99.5%,水分利用效率较CK处理增大了 27.4%～42.8%,产量较CK处理提高了28.8%～3 1.69%。(5)对棉花株高、叶面积指数及干物质累积量随生育期的变化过程进行Logistic模型模拟,提出了适合磁化水膜下滴灌棉花各生长指标随时间变化的经验模型。

论文目录

• 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 磁化技术原理及进展
•     1.2.2 微咸水灌溉研究现状
•     1.2.3 盐碱地改良进展
•     1.2.4 磁化水下膜下滴灌发展与水盐运移研究
•     1.2.5 作物生长特征及模型的研究
•   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 试验内容及方法
•   2.1 研究区概况
•   2.2 野外试验设计
•     2.2.1 大田试验设计
•     2.2.2 小区试验设计
•     2.2.3 磁化条件下膜下滴灌灌水施肥量设计
•   2.3 试验测试项目与方法
•     2.3.1 土壤水分的测量
•     2.3.2 土壤盐分的测定
•     2.3.3 棉花生物指标的测定
• 3 磁化淡水对膜下滴灌土壤水盐分布及棉花生长影响研究
•   3.1 不同磁化强度淡水对土壤水分分布的影响
•     3.1.1 不同磁化强度淡水下生育期内土壤水分动态分布
•     3.1.2 灌水前后土壤体积含水量变化特征
•     3.1.3 磁化淡水对棉花耗水量变化特征
•   3.2 不同磁化强度淡水对土壤盐分分布影响
•     3.2.1 不同磁化强度淡水对生育期内土壤剖面平均含盐量的影响
•     3.2.2 磁化淡水对生育期土壤盐分动态分布及积盐量的影响
•   3.3 不同磁化淡水处理下对棉花生长特征的影响
•     3.3.1 不同磁化淡水处理对棉花株高的影响
•     3.3.2 不同磁化处理对棉花茎粗的影响
•     3.3.3 不同磁化处理下对棉花叶面积指数和叶绿素变化的影响
•   3.4 本章小结
• 4 磁化微咸水对膜下滴灌土壤水盐分布及棉花生长影响研究
•   4.1 不同磁化强度微咸水对土壤水分布的影响
•     4.1.1 不同磁化强度微咸水下生育期内土壤水分动态分布
•     4.1.2 生育期内不同磁化强度对不同水质体积含水量的影响
•     4.1.3 灌水前后土壤体积含水量变化特征
•     4.1.4 磁化微咸水水对棉花耗水量变化特征
•   4.2 不同磁化强度微咸水对土壤盐分分布影响
•     4.2.1 不同磁化强度微咸水对生育期内土壤剖面平均含盐量的影响
•     4.2.2 磁化微咸水对生育期土壤盐分动态分布及积盐量的影响
•   4.3 不同磁化微咸水处理对棉花生长特征的影响研究
•     4.3.1 不同磁化微咸水处理对棉花株高的影响
•     4.3.2 不同磁化微咸水处理对棉花茎粗的影响
•     4.3.3 不同磁化微咸水处理下对棉花叶面积指数和叶绿素变化的影响
•   4.4 本章小结
• 5 磁化水灌溉对棉花产量及水分利用效率的影响
•   5.1 磁化淡水灌溉对棉花生物量及产量的影响
•     5.1.1 磁化淡水灌溉对棉花干物质累积量的影响
•     5.1.2 磁化淡水灌溉对棉花产量的影响
•   5.2 磁化微咸水灌溉对棉花生物量及产量的影响
•     5.2.1 磁化微咸水下对棉花干物质累积量的影响
•     5.2.2 磁化微咸水下对棉花产量的影响
•   5.3 磁化淡水、微咸水对棉花水分利用效率的影响
•   5.4 本章小结
• 6 磁化淡水灌溉对盐化土改良效果的影响
•   6.1 磁化水灌溉对不同盐化土棉花出苗的影响
•   6.2 磁化水对不同盐化土的水分分布动态
•   6.3 磁化水对不同盐化土的盐分变化特征
•   6.4 磁化水灌溉下对不同盐化土棉花生长特性的影响
•     6.4.1 磁化水灌溉下对不同盐化土棉花株高的影响
•     6.4.2 磁化水灌溉下对不同盐化土棉花茎粗的影响
•     6.4.3 磁化水灌溉下对不同盐化土叶片数变化的影响
•     6.4.4 磁化水灌溉下对不同盐化土叶面积指数变化的影响
•     6.4.5 磁化水灌溉下对不同盐化土棉花叶绿素变化的影响
•   6.5 磁化水灌溉下对棉花生物量及产量的影响
•     6.5.1 棉花干物质累积量的差异
•     6.5.2 棉花产量的差异
•   6.6 磁化水处理不同盐化土对棉花水分利用效率的影响
•   6.7 磁化水处理棉花生长模型研究
•     6.7.1 株高增长模型
•     6.7.2 叶面积指数增长模型
•     6.7.3 干物质量累积模型
•   6.8 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 有待深入研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间主要研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 彭遥

导师: 周蓓蓓,张胜江

关键词: 磁化淡水,磁化微咸水,磁场强度,水盐分布,盐碱土改良,棉花生长

来源: 西安理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学,农作物

单位: 西安理工大学

分类号: S562;S156.4

总页数: 110

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