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【6h】

寒地水稻节水控制灌溉试验及经济效益分析

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摘要

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究的目的与意义

1.2.1 研究的目的

1.2.2 研究的意义

1.3 国内外研究进展

1.3.1 国外研究进展

1.3.2 国内研究进展

1.4 水稻节水控制灌溉技术

1.4.1 水稻节水控制灌溉技术简介

1.4.2 控制灌溉和常规灌溉的区别

1.5 研究内容及方法

1.5.1 研究的主要内容

1.5.2 研究方法

1.5.3 技术路线

2 小区试验及调研

2.1 试验小区概况

2.1.1 试验地状况

2.1.2 试验小区气候

2.2 试验规划

2.2.1 试验作物品种

2.2.2 试验小区设计

2.2.3 农艺措施

2.3 控灌区数据调研

3 试验数据研究分析

3.1 水稻生育期的时间划分

3.2 控制灌溉模式水稻性状分析

3.2.1 试验指标及测定

3.2.2 水稻茎蘖分析

3.2.3 水稻株高变化

3.2.4 水稻抗倒伏

3.3 控制灌溉模式土壤表相

3.3.1 试验指标及测定

3.3.2 土壤表相分析

3.4 控制灌溉灌水规律研究

3.4.1 试验指标及测定

3.4.2 灌水量

3.4.3 各生育期气温变化

3.4.4 各生育期内蒸发降雨情况

3.4.5 产量结果

3.4.6 水稻灌溉水分生产效率

3.4.7 本节小结

4 寒地节水控制灌溉模式经济效益评估

4.1 投影寻踪模型简介

4.1.1 投影寻踪模型方法步骤

4.1.2 RAGA—PPC模型

4.2 评价指标及效益评价

4.2.1 评价指标体系

4.2.2 模型计算结果

4.2.3 经济效益评价

4.3 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 存在的问题与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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摘要

黑龙江省粮食作物中水稻占有最大比例,其次是玉米,2015年水稻种植面积在黑龙江省全区域内达到450万hm2以上。众所周知,作为耗水量最大的作物,以往采用比较落后的种植方法,很大一部分水被农户利用,进行浇灌、漫灌,而水稻成长所利用的水分只有少量,剩下的大部分分别以蒸发渗漏形式而消逝,而且达不到预期的产量。而控灌技术节水增产,那么此技术肯定会逐渐地代替传统模式,被人们所拥戴。
  本试验区建立在黑龙江省大兴农场实验园区,采用小区对比法,基础地力相同为前提,在排除水稻其他等技术措施影响的条件下,设计4个不同灌溉模式处理,分别是常规灌溉作为对照试验(以下简称常灌),控灌Ⅰ、控灌Ⅱ、控灌Ⅲ,每个处理都是3次重复,12个小区随机排列。主要研究不同土壤水分对应的土壤表相、灌水规律、经济效益分析,同时由试验得到水稻的穗数、穗粒数、千粒重、结实率、株高、分蘖等性状数据。通过研究以上内容,验证节水控灌技术的优势,做可行性分析,进而加以推广。具体小区试验结果如下。
  2015年的小区试验结果:4个处理的灌水量不同,常灌总灌水量是5300.55 m3/hm2。控灌总灌水平均量为4376.85 m3/hm2,灌水量由大到小排序常灌>控灌Ⅱ>控灌Ⅰ>控灌Ⅲ,和常灌相比,控灌节水923.7 m3/hm2;产状中结实率和有效穗数:控灌Ⅰ>控灌Ⅱ>控灌Ⅲ>常灌,排序走势与灌水量一样,在一定范围内有效穗数和结实率越高,灌水量则越高;穗粒数:控灌Ⅰ>控灌Ⅱ>常灌>控灌Ⅲ,控灌Ⅰ、控灌Ⅱ区别不大,控灌Ⅲ在严格控水的情况下导致对穗粒数产生不利影响;千粒重:控灌Ⅱ>控灌Ⅰ>控灌Ⅲ=常灌,常灌千粒重与控灌Ⅲ相当,比控灌Ⅰ、控灌Ⅱ低,产量远远不及控灌Ⅰ、控灌Ⅱ。水稻株高:在全生育期内的趋势是先增加后降低;水稻分蘖:控灌处理的分蘖数比常灌的高,但是和株高变化规律一样,先增加后减少,基本上是一致的。常灌产量9500.70 kg/hm2,控灌平均产量为10092.45 kg/hm2,控灌平均增产591.75 kg/hm2,水分利用效率平均增长0.5182kg/m3,拟合灌水量与产量,建立两者的二阶多项式回归曲线,产量达到最高为696.94 kg/亩,此时灌水量为297.55m3/亩。基于投影寻踪分类模型,对试验地区及周边水稻节水控灌技术进行经济效益评价,小区试验经投影寻踪模型评价得出优次灌溉模式排序依次为控灌Ⅰ、控灌Ⅲ、控灌Ⅱ、常灌,而调研得出控灌示范区及辐射区均优于常灌。其中控灌Ⅰ模式经济效益最佳,适宜推广。土壤裂缝宽度与控制下限的相关性研究,拟合曲线,建立最大裂缝与控制下限和最小裂缝与控制下限二阶多项式方程,通过裂缝与控制下限的数量关系,找到对应下限值,对应到本地的适宜灌溉组合模式,按适宜的模式直接灌溉,同时结合产量与灌水量之间的定量关系模糊预测产量,做到省时省工易操作,为实际生产提供便利,形成定量化节水高产体系,实现节水高产,进而推广。

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