吉林省水稻节水灌溉与水分管理的技术与模式研究
吉林省水稻节水灌溉与水分管理的技术与模式研究
【摘要】： 水稻灌溉历来都是耗水大户，传统的水稻灌溉都是长期的深水淹灌、漫灌，既浪费水，增产效果并不显著。因此，水稻灌溉节水潜力巨大。吉林省是重要的商品粮生产基地，也是我国贫水省份之一。目前，吉林省的水稻种植，传统淹灌、漫灌份额大，现有的节水灌溉又以工程节水灌溉为主，而根据水稻作物的生理需水规律、土壤状况等条件下的水分管理模式等科技节水措施仍很少见，严重阻碍了吉林省水稻节水灌溉效果的大幅度提高。本文根据吉林省特定的自然气侯条件、水稻的生理需水规律及水稻田的土壤条件，于2011年在吉林省永吉县岔路河镇试验站开展了水稻的水分管理模式与非充分灌溉试验，获得了第一手资料，并根据试验资料，研究建立吉林省水稻田的优化灌溉制度和节水高产的水分管理模式，既要实现高产，又要节省水资源，同时还要使生态环境得到改善。主要研究内容如下：1.本文选取了在吉林省应用广泛的超级稻作为试验品种，在吉林省永吉县岔路河镇开展了野外田间试验，经过2011年的实地观测，获取了第一手的试验资料。2.根据不同水分管理模式的对比试验，测坑试验以及水文气象等数据资料，求解了吉林省超级稻各生育期的蒸发蒸腾量，渗漏量，研究得出超级稻的各生育期需水、耗水规律，分析不同水分管理模式对超级稻的蒸发蒸腾量，渗漏量以及水稻最终产量的影响。研究表明拔节孕穗期和抽穗开花期是超级稻全生育期中的需水关键期。不同水分管理模式对超级稻的各生育期的蒸发蒸腾量、渗漏量以及产量影响是显著的。3.根据超级稻田间试验的气象、水文、作物及试验数据，对水稻生长模拟模型ORYZA2000进行参数调试与验证，确定该模型能用于吉林省地区超级稻的生长发育和产量形成方面的模拟;同时利用调试检验好的ORYZA2000模型模拟分析超级稻在吉林省地区的不同水分管理模式下生长发育和产量的形成过程，进行田面水层模拟、水量平衡要素以及水分生产率的模拟分析。最终得出经过调参及检验后的ORYZA2000模型可以用来模拟超级稻生长特点及稻田水量平衡状况，模型对吉林地区的超级稻的模拟具有较好的适应性。这是首次运用ORYZA2000水稻生长模拟模型对吉林省水稻在不同水分限制下的适应性做出了探讨。4.通过非充分灌溉试验资料，分析得出了超级稻需水规律，并对Jensen、Minhas、Blank、Stewart、Singh五种水分生产函数模型进行求解，确定Jensen水分生产函数模型为试验区最适宜的水分生产函数模型，得出的分蘖期、拔节孕穗期、抽穗开花期及乳熟期的水分敏感系数分别为：0.1104、0.2902、0.4924、0.107。5在得出超级稻水分生产函数的基础上，运用动态规划方法建立了吉林省超级稻非充分灌溉下的灌溉制度优化模型并进行求解，确定了不同的灌溉定额在超级稻各生育期的最佳分配量，可以把有限的水资源用到超级稻对缺水最为敏感的时期，能大幅度节约灌水量，提高水分生产率，对于指导吉林省超级稻的节水灌溉具有重要的意义。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
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