膜下滴灌棉田土壤水勢實時監(jiān)測與灌溉制度研究.pdf

1、發(fā)展農(nóng)業(yè)的根本出路在于節(jié)水。節(jié)水灌溉不僅僅是技術(shù)問題,而且是關(guān)系到農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本問題,是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略和實現(xiàn)從粗放經(jīng)營到集約經(jīng)營戰(zhàn)略的具體體現(xiàn)。隨著農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的飛躍發(fā)展,傳感器、自動化等信息技術(shù)已開始廣泛應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,為土壤墑情實時監(jiān)測提供了一條切實可行的途徑。在做好土壤墑情實時監(jiān)測的同時,也應(yīng)結(jié)合農(nóng)藝技術(shù),確立灌溉制度。棉花灌溉制度不僅僅受棉株、土壤因素的影響,氣候等因素也對灌溉起著直接作用。因此,只有對灌溉制度進

2、行長期研究才能真正實現(xiàn)節(jié)水灌溉目的。 本文在國內(nèi)外有關(guān)監(jiān)測土壤墑情信息的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、棉花灌溉制度等研究基礎(chǔ)上,采用TS-2型土壤水分傳感器采集土壤墑情信息,實現(xiàn)田間局部區(qū)域內(nèi)土壤水勢實時監(jiān)測；此外在灌溉試驗基礎(chǔ)上,總結(jié)出雜交棉品種標(biāo)雜A1各生育期臨界土壤水勢值和灌溉制度。 主要研究結(jié)果如下： 1)本系統(tǒng)采用TS-2型壓阻式土壤水勢傳感器實時監(jiān)測0～20cm和20～40cm不同深度范圍土壤水勢,通過四通道土壤水勢

3、變送器把數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)接嬎銠C,計算機接收到信號之后,通過系統(tǒng)軟件實時監(jiān)測土壤水勢動態(tài)變化。根據(jù)北疆灌溉實際情況,TS-2型壓阻式土壤水勢傳感器布置在0～20cm和20～40cm兩個土壤層；同時,標(biāo)定出棉田0～20cm和20～40cm土壤層的水分特征曲線,通過土壤水分特征曲線方程把實時監(jiān)測的不同深度土壤水勢值轉(zhuǎn)化為土壤相對含水量,以此直觀判斷土壤墑情信息。 2)在前人研究棉花各生育期倒四葉需水臨界凌晨葉水勢基礎(chǔ)上,結(jié)合不同土壤層水

4、勢和相應(yīng)棉株倒四葉凌晨葉水勢的關(guān)系方程,可得出：在棉花花前期、花鈴期和吐絮期,0～20cm土壤層灌溉需水臨界土壤水勢值分別為-34.9K-Pa、-40.2KPa、-45.0KPa;20～40cm土壤層灌溉需水臨界土壤水勢值分別為-43.3KPa、-49.1KPa、-54.0KPa。 3)當(dāng)皮棉達到最高產(chǎn)量時,灌溉定額應(yīng)在447.47mm。按照農(nóng)業(yè)用水價格0.15元/m3、皮棉價格14.01元/千克計算,節(jié)水經(jīng)濟灌溉定額上限為44

5、7.16mm。以“種植面積收費”為依據(jù)時,節(jié)水經(jīng)濟灌溉定額下限為447.47mm;依據(jù)“灌水量收費”,當(dāng)年農(nóng)業(yè)用水價格0.15元/m3,2007年固定生產(chǎn)要素不變費用12443.7元/hm2的成本下,節(jié)水經(jīng)濟灌溉定額下限為445.88mm。當(dāng)灌溉定額為254.49mm,棉花灌溉用水效率最高。 4)當(dāng)膜下滴灌皮棉取得最高產(chǎn)量時,全生育期蒸散量為601.23mm;當(dāng)水分利用效率最高時,棉田蒸散量為537.5mm。膜下滴灌棉田全生育期