滴灌土壤湿润体与作物根系优化匹配研究.PDF

第 13卷 第 1期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol_13 No．1 2005年 1月 ChineseJournalofEco—Agriculture Jan．， 2005 滴灌土壤湿润体与作物根系优化匹配研究* 张妙仙 (浙江林学院 临安 311300) 摘 要 研究滴灌土壤湿润体与作物根系优化匹配结果表明，滴灌土壤湿润体是滴灌系统对作物根系的作用 区 域 ，滴灌土壤湿润体和作物根系合理匹配是滴灌系统优化 的关键。 关键词 滴灌 土壤湿润体 作物根系 数学模型 Optimum matchingbetweensoilinfiltrationbodyandcroprootsystem undertrickleirrigation．ZHANGMiao—Xian(Zhe— jiangFor~tryUniversity，Lin’an311300)，CJEA，2005，13(1)：104～107 Abstract Theoptimum matchingbetweensoilinfiltrationbodyandcroprootsystem undertrickleirrigationshowsthat thesoilinfiltrationbodyistheintermediateeffectregionbetween trickleirrigationsystem andcroproo tsystem andthe reasonablematchingbetweensoilinfiltrationbo dyandcroprootsystem isoneofthekeystOraisingtrickleirrigationsys— tern efficiency． Keywords Trickleirrigation，Soilinfiltrationbo dy，Croprootsystem ，Mathematicalmodel 目前滴灌应用中亟待解决的问题之一是如何合理确定灌水器流量、间距、埋深和灌溉制度，而确定这些 参数的重要依据为人渗后土壤湿润体形状、大小、含水量分布 以及作物根系的有效范围。滴灌土壤湿润体 与作物根系有效匹配是提高滴灌系统效益、实现滴灌系统优化运行的关键 。本试验研究了植物根系的吸水 分布密度，并建立了滴灌土壤湿润体简化模型，为合理设计滴灌系统及其优化运行提供理论依据 。 1 作物根系吸水简化模型 作物根系生长分布特征及其简化模型。植物根系构造和分布决定于植物的遗传特性，且受土壤生长环 境影响，作物种类、生长阶段和土壤环境决定了根系的生长和分布。表 1表 明小麦、谷子、玉米和高粱等禾本 科作物绝大部分根系分布在上层土壤，根系分布范围为上大下小的圆锥状 。考虑到大多数作物的根系分布 特点，设根深为 z，，根系水平半径为R，则根系体为上大下小圆锥体，圆锥体高为根深 z，，底面半径为R。 作物垂向根系吸水分布简化模型。影响植物根系吸水的主要因素一是大气因素，主要是蒸腾作用 ；二 表 1 几种常见作物根系特征 * 是植物 有效 吸水根 系分布 密 Tab．1 Therootsystem characteristicsofseveralcrops 度 ，包括根系活力 的影响；三是 作 物 最大根深 ／cm 水平范围／cm 总根长 ／km ·m 主要根系范围／cm 根系形状 土壤含水率及其导水性能。在 Crops Maxilnurnrootdepth HorizontalregionTotal rootlength M ainrootzone Shapeofroot 整个土壤剖面吸水速率等于蒸 腾速率、与根系吸水率近似、与 根系密度成正 比的基本假定基