膜下滴灌玉米番茄间作农田土壤水分分布特征模拟.PDF

第 35 卷 第 10 期 农 业 工 程 学 报 Vol.35 No.10 50 2019 年 5 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering May 2019 膜下滴灌玉米番茄间作农田土壤水分分布特征模拟 李仙岳，陈 宁，史海滨，丁宗江，彭遵原 （内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院，呼和浩特市 010018 ） 摘 要：间作种植和覆膜滴灌是实现高产和节水的重要技术，已被广泛应用，而掌握覆膜滴灌条件下间作种植农田土壤 水分分布特征对于提高水分利用效率以及增产增收都具有重要意义。该文通过 2 a 田间试验设置高（T1 ）、中（T2 ）、低 （T3 ）3 个灌水定额处理，并通过 HYDRUS2D 模型模拟了间作滴灌农田不同位置土壤水分的差异性、水平水量交换以及 土壤水分二维分布特征。结果表明：基于 HYDRUS2D 构建的间作种植滴灌农田土壤水分模型精度较高，平均相对误差 3 3 为 5.72%～8.14%，决定系数在 0.87～0.90，均方根误差在 0.017～0.023 cm /cm 。对于 3 个灌水处理皆表现为 0～40 cm 土 层含水率出现差异，且在 0～20 cm 土层含水率差异显著，2014 年番茄侧和玉米侧土壤含水率在 3 个灌水处理下的平均土 壤含水率分别较裸地高 20.17%和 17.83%，2015 年为 16.02%和 12.99%。间作滴灌农田土壤水平水量交换强烈，生育期水 流主要由作物侧流入裸地侧，其中对于 3 个灌水处理在番茄侧 0～40 cm 土层净流入裸地的平均水量是玉米侧的 1.3 倍， 约为 60 mm/a，并且 0～40 cm 土层由作物侧流入裸地的水量是40～100 cm 土层的 2.5 倍。二维土壤水分分布显示，滴 灌湿润体与作物根系分布匹配性较好，灌水后 1d 湿润饱和区主要集中在 0～30 cm 土层，其中 T1、T2、T3 处理的饱和 2 。灌水2 d 后，低灌水处理（T3 ）存在较明显的水分亏缺，缺水区面积是充分 区面积分别为 559.14，288.61 和 109.78 cm 灌溉（T1 ）的30 倍。研究结果可为间作滴灌农田制定灌溉制度提供参考。 关键词：土壤；水分；数值分析；间作；膜下滴灌；HYDRUS2D；水平水量交换 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.007 中图分类号：S275.6 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2019)-10-0050-10 李仙岳，陈 宁，史海滨，丁宗江，彭遵原. 膜下滴灌玉米番茄间作农田土壤水分分布特征模拟[J]. 农业工程学报，2019， 35(10)：50－59. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.007 http :// Li Xianyue, Chen Ning, Shi Haibin, Ding Zongjiang, Peng zunyuan. Soil moisture distribution characteristics and simulation of maize and