山西中部旱地農(nóng)田蒸發(fā)與蒸騰量研究

山西中部旱地農(nóng)田蒸發(fā)與蒸騰量研究為了尋求旱地農(nóng)田耗水結(jié)構(gòu)特征及其影響因素,探明旱地作物產(chǎn)量和水分利用效率提高的機(jī)制,本研究采用田間試驗(yàn)的方法,以玉米為研究對象,2013-2014年在山西壽陽開展了旱地農(nóng)田蒸發(fā)與蒸騰量研究,通過2年的研究,獲得了以下結(jié)論:(1)地膜覆蓋、施肥和深松增加了農(nóng)田蒸散量。其中,地膜覆蓋玉米田的蒸散量比露地種植略有增加,提高了2.73%~4.13%;隨著施肥量的增加,農(nóng)田蒸散量逐漸增加,但在相同施氮量條件下,施化肥和施有機(jī)肥玉米田的蒸散量無顯著差異;深松較常規(guī)翻耕玉米田蒸散量增加了6.68%~7.29%。秸稈覆蓋與露地種植相比,顯著降低了農(nóng)田蒸散量,且隨著秸稈覆蓋量的增加,農(nóng)田蒸散量具有逐漸降低的趨勢。種植密度則對農(nóng)田蒸散量沒有顯著影響。(2)地表覆蓋、施肥和種植密度的增加顯著降低了旱地農(nóng)田的土壤蒸發(fā)。其中,地膜覆蓋使玉米生育期土壤蒸發(fā)較露地種植降低了35.4%~39.7%;秸稈覆蓋的土壤蒸發(fā)量較露地種植降低了17%~57.52%,且隨著秸稈覆蓋量的增加,其抑制土壤蒸發(fā)的效果更加顯著;施肥可顯著促進(jìn)作物生長發(fā)育,降低土壤蒸發(fā),單施化肥較不施肥處理土壤蒸發(fā)量降低了1.49%~16.77%;與施化肥相比,施用有機(jī)肥對土壤蒸發(fā)的抑制效果更為顯著,可使土壤蒸發(fā)降低1.78%~37.59%;與常規(guī)種植密度相比,增加種植密度可使土壤蒸發(fā)量降低2.68%~15.38%,且隨著種植密度的增大,其抑制土壤蒸發(fā)的效果增加。深松處理土壤蒸發(fā)量較常規(guī)翻耕略有增加,玉米生育期累積增加了2.99%~6.1%。相關(guān)性分析表明,土壤蒸發(fā)量與地表溫度和土壤含水量均呈正相關(guān)關(guān)系,與葉面積指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。(3)地表覆蓋、施肥、種植密度的增加和深松均可顯著增加玉米的蒸騰量、提高農(nóng)田的蒸騰蒸發(fā)比。其中地膜覆蓋效果最為顯著,玉米蒸騰量和蒸騰蒸發(fā)比分別較露地種植提高了31.99%~33.47%和106.59%~118.75%;秸稈覆蓋玉米田蒸騰量和蒸騰蒸發(fā)比分別比露地種植提高了10.75%~27.13%和33.44%~175.97%;施化肥玉米田的蒸騰量和蒸騰蒸發(fā)比分別較不施肥處理提高了4.44%~26.57%和6.33%~52.08%,且作物蒸騰量和農(nóng)田蒸騰蒸發(fā)比均隨著施肥量的增加而增加;在相同施氮量條件下,施有機(jī)肥處理的蒸騰量和蒸騰蒸發(fā)比均顯著高于施化肥處理,其蒸騰量和蒸騰蒸發(fā)比分別提高了7.12%~41.93%和11.92%~127.41%;增加種植密度也可顯著提高玉米蒸騰量和農(nóng)田蒸騰蒸發(fā)比,分別比常規(guī)密度條件下增加了4.02%~14.15%和6.89%~34.9%;深松玉米田的作物蒸騰量也較常規(guī)翻耕增加了2.99%~6.1%。(4)地表覆蓋、施肥可有效抑制土壤無效蒸發(fā)、增加生產(chǎn)性耗水量(即作物蒸騰量),從而顯著提高了作物產(chǎn)量和水分利用效率。其中,地膜覆蓋玉米田的產(chǎn)量和水分利用效率分別比露地種植提高了57.43%~76.76%和51.22%~71.99%;秸稈覆蓋玉米田的產(chǎn)量和水分利用效率分別較露地種植提高了15.83%~36.39%和15.9%~45.89%,不同秸稈覆蓋量間玉米的產(chǎn)量沒有顯著差異,但隨著秸稈覆蓋量的增加,其水分利用效率表現(xiàn)出增加趨勢;隨著施肥量的增加,玉米的產(chǎn)量和水分利用效率逐漸增加,在相同施氮量條件下,施有機(jī)肥處理的增產(chǎn)效果優(yōu)于施化肥處理的;深松處理玉米的產(chǎn)量和水分利用效率分別比常規(guī)翻耕增加了10.17%~34.44%和3.27%~25.3%。適當(dāng)增加種植密度也可提高玉