国家自然科学基金(51009139)
- 作品数：9 被引量：53H指数：4
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- 相关机构：中国农业科学院农田灌溉研究所学研究院更多>>
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- 不同沟灌方式下玉米叶片气孔阻力差异被引量：3
- 2014年
- 气孔调节在作物适应不同水分环境中起着重要作用,为了阐明作物在不同沟灌措施下的气孔活动规律,在大田分区试验中研究了交替非充分供水与常规沟灌下玉米叶片气孔阻力差异及气孔对水汽传导的贡献。结果表明,在叶片尺度上,玉米叶片气孔阻力自叶基至叶尖处梯度递减;在群体上,叶片气孔阻力自冠层上层向下层呈垂直递增趋势;群体上层叶片气孔阻力相对较小。玉米叶片正面气孔对CO2和水汽的传导贡献大于反面;除玉米苗期外,气孔对CO2和水汽传导贡献的80%以上来自于冠层上、中部叶片。在玉米营养生长阶段,不同叶序的叶片气孔阻力随叶龄的增大而增大,交替非充分供水加大了不同叶龄叶片之间的气孔阻力差异。在玉米生殖生长阶段,较为成熟的玉米叶片气孔阻力受叶龄的影响不明显。与常规沟灌比较,交替非充分供水增大了叶片反面气孔收缩程度,对水分亏缺反应更为敏感,冠层由顶叶至底叶的叶片气孔阻力呈垂直梯度递增,引起气孔导度快速衰减,从而提高了群体上层气孔对水汽的传导贡献。因此,玉米气孔阻力大小受到沟灌方式和土壤水分状况的调控,还与叶龄、叶面积指数等环境因素及气孔自身特性有关,其研究对控制灌溉及土壤—植物—大气连续体(Soil—plant—atmosphere continuum,SPAC)水汽循环研究具有理论意义。
- 李彩霞周新国孙景生李新强
- 关键词：灌溉水分沟灌玉米气孔阻力土壤水分
- 不同沟灌方式下土壤水、热分布研究被引量：4
- 2014年
- 为了阐明不同沟灌方式对土壤水、热分布的影响,开展大田分区试验,研究了玉米生长期间交替隔沟(AFI)和常规沟灌(CFI)方式下不同位置处(沟位、坡位、垄位)土壤水热变化。结果表明,在一个灌水周期内,AFI的根区土壤水分以向下和侧向入渗为主,土壤水分有利于被作物根系吸收利用,而CFI的根区土壤水分始终保持较高的水平,促进土壤水分向根区以下移动,容易发生渗漏损失;沟灌方式引起剖面土壤温度的变化,高水分区域引起低土温,1个灌水周期内AFI根区平均土温比CFI高0.56～1.78℃,但不同点位之间根区平均土温差异较CFI小。在玉米生长期间,AFI根区平均土温比CFI高0.05～2.16℃,根区平均土壤含水量比CFI低3.31%左右。土温与土壤含水量存在良好的二次曲线关系,当土壤含水量X=37.30%时,土壤温度出现最低值。因此,与常规沟灌相比,交替隔沟灌溉具有控墒调温的作用,有利于根区土壤水分的高效利用,促进根区土温的均匀分布。
- 李彩霞周新国孙景生邱新强李新强
- 关键词：交替隔沟灌溉土壤水分土壤温度
- 交替隔沟灌溉下玉米根长密度分布及水分利用被引量：8
- 2012年
- 为了探明交替隔沟灌溉和常规沟灌条件下玉米根长密度的分布规律及水分利用效率(WUE),研究了2种沟灌方式下玉米根长密度的空间分布和水分利用情况。结果表明,玉米根长密度在根区水平向和垂向呈指数分布。交替隔沟灌溉促进了玉米根系的水平向伸展和下扎深度,常规沟灌在垄位的大密度根系分布集中在20～60cm。交替隔沟灌溉增大了根系下扎深度,有利于根系吸收深层土壤水分,在非充分供水条件下提高了作物的水分利用效率,交替隔沟灌溉水分利用效率较常规沟灌提高5%以上。
- 李彩霞周新国孙景生邱新强
- 关键词：玉米沟灌根长密度水分利用效率
- 根区交替控制灌溉条件下玉米根系吸水规律被引量：4
- 2015年
- 为了阐明根区交替控制灌溉(CRDAI)条件下玉米根系吸水规律,通过田间试验,在沟灌垄植模式下采用根区交替控制灌溉研究玉米根区不同点位(沟位、坡位和垄位)的根长密度(RLD)及根系吸水动态。研究表明,根区土壤水分的干湿交替引起玉米RLD的空间动态变化,在垄位两侧不对称分布,并存在层间差异;土壤水分和RLD是根区交替控制灌溉下根系吸水速率的主要限制因素。在同一土层,根系吸水贡献率以垄位最大,沟位最低;玉米营养生长阶段,10—30 cm土层的根系吸水速率最大;玉米生殖生长阶段,20—70 cm为根系吸水速率最大的土层,根系吸水贡献率为43.21%—55.48%。研究阐明了交替控制灌溉下根系吸水与土壤水分、RLD间相互作用的动态规律,对控制灌溉下水分调控机理研究具有理论意义。
- 李彩霞周新国孙景生王和洲
- 关键词：玉米根系吸水
- 不均匀下垫面的地面光温模拟研究被引量：1
- 2013年
- 为了量化不均匀下垫面的地面光温分布，在作物生长条件下研究交替隔沟灌溉和常规沟灌在不同近地面环境下的地面光温分布规律，根据地表结构与太阳入射光线的物理几何关系，建立了地面光温传输模型，模拟地面不同点位处的太阳辐射和温度变化。结果表明，交替隔沟灌溉在非湿润点的地面太阳辐射量和地表温度高于湿润点，这种差异随玉米不同生长阶段而改变；在同一时间，交替隔沟灌溉的地面平均辐射量高于常规沟灌18．64—3（1．60W／m^2，地表温度高于常规沟灌0．38—3．00℃。不同沟灌方式下地面不同点位处的太阳辐射模拟结果与实测值间绝对偏差为0．23～24．89W／m^2，模拟偏差（MAE）为3．36～13．79，标准差（RMSE）为4．90-13．51，拟合度di为0．93—0．99；地表温度模拟结果与实测值间绝对偏差为0．1—1．7℃，MAE为0．07—1．11、RMSE为0．16—0．93、拟合度d；在0．94以上。所建光温传输模型较好地模拟了沟垄表面的太阳辐射和温度变化。
- 李彩霞周新国孙景生李新强
- 关键词：隔沟交替灌溉沟灌太阳辐射地表温度
- 基于冠层上下部温差的冠层阻力计算被引量：3
- 2013年
- 为了研究交替隔沟非充分供水下玉米冠层阻力的计算方法,于2009—2010年在中国农业科学院农田灌溉研究所作物需水量试验场进行了田间试验。根据实测资料分析了玉米气孔阻力与各环境因素的关系,基于Jarvis(1976)多因子冠层阻力模型,引入冠层上、下部温差变量(ΔTc),提出了交替隔沟非充分供水下玉米冠层阻力的计算方法,即基于ΔTc的冠层阻力法,并分别与Jarvis(1976)、Ortega-Farias(2004)和Brissonetal(1998)法作对比研究,验证其准确性。结果表明,Javias(1976)、Ortega-Farias(2004)、基于ΔTc的冠层阻力法和Brisson(1998)的日平均冠层阻力计算结果分别为355.93、318.75、300.61和253.42sm-1。其中,Ortega-Farias(2004)法和Javias(1976)法模拟结果分别偏高9.70%和22.50%;Brisson(1998)法模拟结果偏低12.78%;基于ΔTc的冠层阻力法计算结果比实测值偏高3.46%,二者的相关性最好,其计算结果与实测值间的平均绝对误差(MAE)、标准差(SD)和拟合度(d1)值分别为2.42、6.77和0.89,R2为0.86,计算精度优于Jarvis(1976)、Ortega-Farias(2004)和Brissonetal(1998)模型。基于冠层上、下部温差的冠层阻力计算法,考虑了作物、土壤、气候3大因素,模型的模拟范围、数据获取和精度都优于其他方法,能够较准确地表达交替隔沟非充分供水下的玉米冠层阻力。
- 李彩霞周新国孙景生
- 关键词：灌溉水分冠层阻力玉米
- 不同沟灌方式及沟向条件下地面光温分布规律
- 2013年
- 探讨不同沟灌方式及沟向下地面光温分布规律,通过地面不同点位处的太阳辐射和温度测定,研究南北沟向和东西沟向垄作玉米田在交替隔沟灌溉(AFI)和常规沟灌(CFI)方式下的光温变化.结果表明,东西沟向时地面太阳辐射量高于南北沟向23.05~122.48 W/m2;同一沟向条件下,AFI的地面平均太阳辐射量高于CFI约80.23 W/m2.地表温度的变化规律与地面太阳辐射一致,东西沟向时日平均地表温度比南北沟向提高了0.60~3.46℃;同一沟向条件下,交替隔沟灌溉的地表温度比常规沟灌提高了2.23℃左右.东西沟向和交替隔沟灌溉增加了地面光热资源,因此,可以通过栽培方式或灌溉方式的改变调节田间光热环境以适应不同作物的生长需求.
- 李彩霞周新国孙景生邱新强李新强
- 关键词：太阳辐射地表温度
- 沟向与灌溉方式对玉米根区土温的影响
- 2013年
- 为了阐明不同沟向与沟灌方式下作物根区土壤温度的变化规律,通过垄作玉米田不同点位处的根区地温观测,研究了南北沟向和东西沟向下交替隔沟灌溉(AFI)和常规沟灌(CFI)田的地温变化。结果表明,东西沟向时AFI在湿沟、垄位和干沟处0～20cm土温分别高于南北沟向0～4.60、0～5.37、0～6.57℃;同一沟向条件下,AFI的平均土温比CFI提高了0.02～7.00℃,且AFI在非灌水区域的土温比灌水区域高0.23～6.20℃。东西沟向AFI的作物根区土温最高,提高了根区土壤热能,以其通过栽培方式或灌溉方式的改变调节田间光热环境以适应不同作物的生长需求。
- 李彩霞周新国孙景生
- 关键词：沟灌土温根区玉米
- 隔沟交替灌溉条件下玉米根系形态性状及结构分布被引量：31
- 2011年
- 为揭示根系对土壤环境的适应机制,研究了隔沟交替灌溉条件下玉米根系形态性状及结构分布。以垄位和坡位的玉米根系为研究对象,利用Minirhizotrons法研究了根系(活/死根)的长度、直径、体积、表面积、根尖数和径级变化及其与土壤水分、土温和水分利用效率(WUE)的相关关系。结果表明,对于活根,在坡位非灌水区域复水后根系平均直径减小,而根系日均生长速率、单位面积土壤根系体积密度、根尖数和表面积均增大,并随灌水区域土壤水分的消退逐渐减小;对于死根,在坡位非灌水区域复水后根系日均死亡速率、根系体积密度、根尖数和表面积变化均减小,其中根系死亡速率和死根直径随土壤水分的消退逐渐降低,而死根体积密度、根尖数和表面积分布随土壤水分降低呈增大趋势;在垄位,根系形态分布趋势与坡位一致,除根系直径与与坡位比较接近外,其他根系形态值均小于坡位。将根系分成4个径级区间分析根系的形态特征,结果表明在根系长度和体积密度分布中以(2.5-4.5)×10-1mm径级的根系所占比例最大,在根尖数和根系表面积分布中以(0.0-2.5)×10-1mm径级的根系为主。通过显著性相关分析,死根直径、体积密度、活根表面积等根系形态与土壤含水率、土壤温度和WUE间均存在显著或极显著的正相关关系,部分根系形态指标(如根系的生长速率、活根体积密度)只与坡位土壤含水量、土壤温度具有明显的相关性,表明隔沟交替灌溉对坡位根系形态的调控作用比垄位显著。
- 李彩霞孙景生周新国邱新强刘祖贵强小嫚郭冬冬
- 关键词：隔沟交替灌溉根系形态MINIRHIZOTRONS径级
