【《不同灌水方式对芹菜生长土壤水分特征的影响分析案例》3200字】

I不同灌水方式对芹菜生长土壤水分特征的影响分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u10612不同灌水方式对土壤水分特征的影响分析案例 172411.1不同灌水方式对土壤平均含水率的影响 1147801.2不同灌水方式对土壤水分垂向分布的影响 59531.3本章小结 8水分是影响作物正常生长和产量的重要因素，作物根系需要不断吸收土壤水分以满足作物正常生理需求，同时通过蒸腾作用流失水分。土壤水分含量及时空分布决定了作物吸收利用土壤水分的难易程度[61]。芹菜为浅根系作物，根系主要分布在0～40cm的土层范围内，吸收水肥力弱，所以对土壤的水分要求比较严格。不同灌水方式土壤水分分布的差异是造成温室芹菜产量及水分生产效率差异的重要原因[38]，深入研究温室芹菜各生育期内土壤含水率的动态分布，可以为温室芹菜各时期的灌溉量提供理论依据和技术支持，进而保证温室芹菜优质增产，提高水分利用效率和经济效益。本章通过研究不同灌水方式对土壤水分的影响，分析在不同灌水方式下各时期土壤平均含水率的差异性和各时期末土壤含水率的分布情况。1.1不同灌水方式对土壤平均含水率的影响图3-1为各处理在生育期内计划湿润层土壤平均含水率，表3-1为各处理土壤平均含水率统计特征值。由图3-1分析可知，各处理灌水前后土壤平均含水率的变化规律大致相同，均呈锯齿形波动，表现为前期波动较大，随着生育期的推进，土壤含水率波动越来越小。可能是由于前期芹菜定植以后，气温较高，光照充足，土壤蒸发量也较大，土壤含水率主要受灌溉影响的原因。整个试验阶段中，畦灌处理波动较大，CK处理由于灌溉次数少，每次灌水量大，导致其含水率波动最大，波动范围在11.83-24.9％之间，均值为20.15％；T1、T2处理波动范围分别16.94-22.67％之间和17.2-22.9％之间，均值分别为20.01％和20.21％。滴灌处理波动相对较小，T3、T4处理波动范围分别在16.62-20.76％之间和16.78-21.85％之间，均值分别为19.10％和20.14％。10月25日统一浇缓苗水前测定土壤含水率，各处理灌水前土壤平均含水率相近。由表2-1可知，各处理灌水总量大小依次排列为：CK＞T2＞T1＞T4＞T3，结合图3-1，可以看出试验前中期土壤含水率的大小跟灌水量大小成正相关。滴灌处理T4灌水量略小于畦灌处理T1，但含水率基本与T4处理持平，说明滴灌较畦灌具有优势。试验后期由于进入严寒冬季，温室大棚内水分不易散失，室内湿度过大，植株蒸腾量小，土壤含水率变化幅度较小，灌水对土壤含水率的影响减弱。T2处理由于生长最旺盛，对水分的需求更大，含水率反而低于T1和T4处理，但无显著性差异。从整个生育期的平均含水率来看，T2处理比T1、T3、T4和CK分别高出1.02％、5.82％、0.36％和0.32％。T2处理和T4处理灌水量差异性显著，但土壤含水率未达到显著性差异。从表3-1可以看出，不同处理各生育期的土壤平均含水率变异系数变化范围不同，表现出波动的趋势。其中CV≤0.1为弱变异性，0.1<CV<1为中等变异性，CV≥1为强变异性[62]。T1处理变异系数范围在0.046～0.106之间，其中外叶生长期为中等变异，立心期和心叶生长期为弱变异；T2处理在0.031～0.129之间，其中外叶生长期属于中等变异，其他生育期均为弱变异；T3、T4处理分别在0.030～0.079之间和0.029～0.090之间，各生育期均为弱变异；CK处理在0.130～0.218之间，均为中等变异。说明滴灌相较于畦灌土壤水分有趋于稳定的趋势，CK灌溉模式下，土壤水分含量变化较大，可能对芹菜的正常生长不利。图3-1各处理土壤计划湿润层内的土壤平均含水率Fig.3-1Averagesoilmoisturecontentintheplannedwettedlayerofeachtreatmentsoil表3-1各处理土壤平均含水率统计特征值Tab.3-1Statisticalcharacteristicvaluesofaveragesoilmoisturecontentofeachtreatment外叶生长期立心期心叶生长期最大值最小值均值标准差变异系数最大值最小值均值标准差变异系数最大值最小值均值标准差变异系数T10.2140.1690.1910.0200.1060.2140.1820.1940.0150.0760.2270.2030.2160.0100.046T20.2190.1720.1950.0250.1290.2290.1900.2070.0160.0790.2130.1980.2050.0060.031T30.2020.1660.1840.0150.0790.2030.1750.1850.0120.0660.2080.1950.2030.0060.030T40.2170.1680.1910.0170.0900.2180.1880.2000.0130.0650.2190.2050.2140.0060.029CK0.2490.1660.1980.0360.1820.2360.1380.2000.0440.2180.2420.1780.2060.0270.1301.2不同灌水方式对土壤水分垂向分布的影响图3-2是各处理在每个生育期末沿土壤深度含水率分布情况，图3-2（a）是外叶生长期（11月7日）不同深度土壤体积含水率变化情况。从图中可以明显看出，各处理土壤含水率分布规律相近，沿土层深度增加均呈现先增大后减小的变化趋势，但大小分布不同。20～40cm土层深度含水率整体较高，这是由于在生长初期土壤水分分布主要在0～40cm土层，而芹菜根系分布较浅，主要吸收表层土壤水分，加之该时期温度较高，光照充足，表层土壤水分蒸发量较大，导致0～20cm土层中含水率最低，但与其他土层无显著性差异，是因为芹菜植株根系较小，吸收水分较少。该时期灌水量大小依次为：T2（4.037m3）>CK（1.660m3）>T1（1.292m3）>T4（2.936m3）>T3（2.085m3），灌水量相近的畦灌处理T1和滴灌处理T4在0～20cm、20～40cm土层含水率表现为滴灌高于畦灌，T1处理含水率分别比T4处理低4.51％和5.43％，并且高水处理T1和低水处理T3差异不显著，说明畦灌地表蒸发量要高于滴灌。40～60cm土层土壤含水率基本只受灌水量和灌水方式影响，畦灌处理整体比滴灌处理高2.66～16.39％。图3-2（b）是立心期（12月9日）不同深度土壤体积含水率变化情况，从图中可以明显看出，不同处理沿土层深度的变化存在差异。随着作物用水量增多，含水率最低值下移至20～40cm，这是由于随着芹菜的生长，芹菜根系逐渐向下深扎，增加了对中层土壤水分的吸收。并且此时期进入冬季，光照不充足，土壤表层蒸发量减少。该土层含水率表现为：CK>T4>T2>T3>T1，其中CK处理显著高于其他处理。滴灌高水处理T4含水率比畦灌处理T2、T1分别高1.59％和12.90％，畦灌处理和滴灌低水处理T3差异不显著。下层（40～60cm）土壤含水率达到最高，明显高于其他土层。其中CK处理最高，达到24.49％。该时期最后一次测量含水率前各处理灌水量大小依次为：CK（1.675m3）>T2（2.578m3）>T1（1.754m3）>T4（1.424m3）>T3（0.914m3），可知该时期土壤含水率主要受灌水量的影响。图3-2（c）是心叶生长期（2月19日）不同深度土壤体积含水率变化情况，从图中可以看出，收获时40～60cm土层深度土壤含水率整体较高，畦灌处理T1、T2和CK处理在该层土壤含水率均高于滴灌处理，分别较T3、T4处理提高了15.20～20.59％和10.77～15.95％。深层根量少，限制了根系深层吸水，土壤水分较之前一时期变化不明显。该时期各土层中土壤含水率在数值上相差不大，在0.04～4.86％之间。0～20cm土层CK处理土壤含水率最高，达到19.08％，各处理较其降低1.11～7.49％，但未达到显著性水平。20～40cm土层内，T4处理最高。综合来看，40～60cm土层土壤含水率畦灌要高于滴灌，滴灌土壤水分主要集中在0～40cm土层，更适合浅根性的温室芹菜根系水分吸收。0～20cm土层含水率变化明显，而40～60cm土层土壤含水率波动性较大，但变化较稳定，主要是由于芹菜根系较浅，土壤水分利用主要集中在表层，深层土壤受灌水影响较大。外叶生长期（11月5日）（图中小写字母不同表示达到0.05水平的显著性差异，下同）

（b）立心期（12月5日）（c）心叶生长期（2月19日）图3-2各时期不同处理土壤含水率垂向分布情况Fig.3-2Verticaldistributionofsoilmoisturecontentindifferenttreatmentperiods1.3本章小结本章主要分析了不同灌水方式下土壤计划湿润层平均含水率在芹菜生育期的动态变化和各时期末土壤含水率的分布情况，得到了以下结论：不同处理的土壤含水率随时间的变化趋势一致，即在全生育期内呈现锯齿形的波动变化，在灌水后含水率值显著增大，总体表现为前期波动较大，随着生育期的推进，土壤含水率波动越来越小。整个试验期计划湿润层内的土壤平均含水率大小依次排序为：T2>CK>T4>T1>T3。相同灌水方式下，各生育期土壤平均含水率的变化与灌水量成正相关，表现为随灌水量的增加而增大。滴灌处理相较于畦灌处理，含水率变异系数更小，水分分布趋于稳定。CK灌溉模式下，土壤水分含量变化较大，可能对芹菜的正常生长不利。一般认为，当土壤含水率高于田持60％以上时能满足作物的需水要求[63]。（2）外叶生长期末土壤水分随土层深度增加表现为先增大后减小的趋势，0～20cm土层范围内含水率最低，但与其他土层无显著性差异。畦灌地表蒸