半干旱黄土高原沟垄微型集雨产流特征与马铃薯种植技术

生态学杂志第２４卷第１１期

表ｌ沟垄微型集雨种擅马铃薯试验设计

Ｔａｂ．１

集雨面产流前的临界睁雨量、产后平均集雨效率、不

同集雨面和不同沟垄比对马铃薯产量和水分利用等的影响，为半干旱黄土高原沟垄微型集雨种植马铃薯提供理想途径。２研究地区与研究方法

２．１

Ｅｘ计岫ｔ砒ｄ嚣ｉ班ｆｂｒ

沟垄比

ｐｏｔａｔＤｐＬ明ｔｏｆｍｉｃｒｏ．ｗａｔ盯∞Ｕ钟ｔｉｏｎ

鼍唑鲤璺鲤！鲤！塑巴罂．

处理

（鼬：锄）

楚两积（ｍ２）

小区面积

（ｍ２）

沟面积垄覆盖方式

（ｍ２）

自然概况

试验地位于兰州大学榆中校区干旱农业生态试验站，多年平均降水量为２８３ｍｍ，降水的年际变化大且年内分布不均，７０％的降雨集中在６～９月［１１Ｉ。２．２方法

２．２．１膜垄和土垄产流试验采用覆膜垄和土垄两种集雨面材料和３种不同的沟垄比（１：０．５０、１：０．７５和１：１，即沟宽６０ｃｍ，垄宽分别为３０、４５和

６０

２．３分析方法

采用直线回归分析法，通过次降雨量和次径流量建立线性关系，确定临界产流降雨量和产流后的集水效率，分析粘土夯实集水面和塑料膜集水面产流特征［８Ｊ。３结果与分析

３．１粘土夯实集雨垄和塑料膜垄产流特征３．１．１粘土夯实集雨垄在自然降雨条件下，粘土夯实集水面径流产生过程十分复杂，与降雨量、降雨强度、雨型、雨前土壤含水量、垄的宽度等有关，从记录结果来看，在１７次降雨中，仅有１０次降雨产流，在集雨前期，土垄表面没有形成结皮，径流量小，随着集雨时间的延长，次径流量与次降雨量关系接近稳定。次径流量与雨前土壤含水量有关，在集雨后期，自然降雨量逐渐减少，垄面土壤干燥，＜５图２（Ａ），其直线方程为：

ｙｌ＝ｏ．２４６２（ｘｌ一２．８３）

Ｒｌ＝ｏ．９２５９

ｃｍ）。集雨垄坡度约为．４０。，垄高２５ｃｍ。覆膜垄

上覆盖塑料薄膜，厚度为０．０８ｍｍ；土垄为人工粘土夯实，为防止收集雨水下渗，集水区四周用砖和水泥砌成，高出地面４～５ｃｍ，上覆塑料以防止雨水外溢。集水区下安装２００Ｌ铁桶和５０Ｌ塑料桶，用以收集覆膜垄和土垄径流，每次降雨后测定桶中的水重。在径流观测场旁有兰州大学干旱农业生态试验站自动雨量器，本年度生长期降雨资料见图１。

一

一窿

ｉ

ｍｍ

的降雨不易形成径流。次径流量与次降雨量关系见

控

（１）

式中，ｙ】为次径流量，ｘ１为次降雨产流，Ｒｌ为相关

日期（月・日）

图１

ｎｇ．１

系数。临界产流降雨量为２．８３ｍｍ，产流后的集水效率为２４．６％，相关系数为０．８５７３，表明粘土夯实集水面产流主要与覆垄材料有关，而随垄宽变化不明显，其径流形成符合超渗产流机理。

３．１．２塑料膜集雨垄塑料膜集雨垄的次径流量和次降雨量的关系如图２（Ｂ）所示，其直线方程为：

ｙ２＝０．９１１３Ｘ２—０．２１０

＝ｏ．９１ｌ３（ｘ２一ｏ．２３）Ｒ２＝０．９９９６

２∞２年４月１６日～９月１日试验区降雨量

ＲａｉｎｆａＩＩｄｎｒｉＩ嗨１６

Ａ叫Ｉ

ａｎｄ１

ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ（２∞２）

２．２．２试验设计

田间沟垄微型集雨种植马铃薯，

共设６个处理，膜垄（ｍｕｌｃｈｉｎｇｒｉｄｇｅ，ＭＲ）ＭＲ３０、ＭＲ４５、ＭＩ砺Ｏ；土垄（ｓｏｉｌｒｉｄｇｅ，ＳＲ）ＳＲ３０、ＳＲ４５、ＳＲ６０和传统耕作（ｎｏｒｉｄｇｅ，ＮＲ）。以传统耕作为对照，３次重复，随机排列集雨面的形式同上。采用烘干法测定土壤湿度，测定深度为０～１２０ｃｍ，在集雨初期、中期、后期及土壤水分变化较大时期测定深度

为２００ｃｍ。每隔１０ｄ观测一次，雨后加测。试验具

（２）

式中，ｙ２为次径流量，ｘ２为次降雨产流，Ｒ２为相关系数。由此得出试验区平均降雨状态下地膜集水面临界产流降雨量为０．２３ｍｍ，产流后的集水效率为９１．１％，相关系数为Ｏ．９９９６，表明地膜集水面的次

体情况见表１。

半干旱黄土高原沟垄微型集雨产流特征与马铃薯种植技术

作者：作者单位：

王琦， 张恩和， 李凤民， 李锋瑞， 徐长林， WANG Qi， ZHANG Enhe， LI Fengmin，LI Fengrui， XU Changlin

王琦,WANG Qi(甘肃农业大学,兰州,730070;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州,730000)， 张恩和,徐长林,ZHANG Enhe,XU Changlin(甘肃农业大学,兰州,730070)， 李凤民,LI Fengmin(兰州大学干旱与草地农业生态教育部重点实验室,兰州,730000)， 李锋瑞,LI Fengrui(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州,730000)生态学杂志

CHINESE JOURNAL OF ECOLOGY2005,24(11)6次

刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

参考文献(13条)

1.王安志;裴铁璠 森林蒸散测算方法研究进展与展望[期刊论文]-应用生态学报 2001(06)

2.王俊鹏;韩清芳;王龙昌 宁南半干旱地区农田微集水种植技术效果研究[期刊论文]-西北农业大学学报 2000(04)3.王琦;张恩和;李凤民 半干旱地区膜垄和土垄的集雨效率和不同集雨时期土壤水分比较[期刊论文]-生态学报2004(08)

4.王琦;张恩和;李凤民 半干旱地区沟垄微型集雨种植马铃薯最优沟垄比的确定[期刊论文]-农业工程学报2005(02)

5.李凤民;徐进章 黄土高原半干旱地区集水型生态农业分析[期刊论文]-中国生态农业学报 2002(01)6.李玉霖;崔建垣;张铜会 奈曼地区灌溉麦田蒸散量及作物系数的确定[期刊论文]-应用生态学报 2003(06)7.李军;王龙昌;孙小文 宁南半干旱偏旱区旱作农田沟垄径流集水蓄墒效果与增产效应研究 1997(01)8.李晓雁 人工集水面降雨径流观测实验研究[期刊论文]-水土保持学报 2001(01)

9.Boers TM;Zondervan K;Ben-Asher Micro-catchments water harvesting(MCWH)for arid zone development1986

10.Boers TM;Ben-Asher A review of rainwater harvesting 1982

11.Jaime GP;James SW;David E Measurement and modeling evaporation for irrigated crops in NorthwestMexico 1998

12.Li FG;Cook S;Gordon T Rainfall harvesting agriculture: An integrated system for water managementon rainfed land in China' s semiarid areas 2000

13.Xiao YL;Jia DG Effect of different ridge: Furrow rations and supplemental irrigation on cropproduction in ridge and furrow rainfall harvesting system with mulches[外文期刊] 2002(3)

本文读者也读过(10条)

1. 彭成林.梁永江.袁家富.罗明清.崔政.毕庆文.陈华为.徐祥玉.PENG Cheng-lin.LIANG Yong-jiang.YUAN Jia-fu.LUO Ming-qing.CUI Zheng.BI Qing-wen.CHEN Hua-wei.XU Xiang-yu 黔北烤烟双行凹垄全生育期地膜覆盖适宜施氮量研究[期刊论文]-湖北农业科学2010,49(10)

2. 孙振田.皇甫桂荣.孟宪峰 马铃薯机械化生产技术[期刊论文]-现代农业2009(1)

3. 袁家富.李家俊.彭成林.梁永江.罗明清.田维强.汪维维.徐祥玉.YUAN Jiafu.LI Jiajun.PENG Chenglin.LIANGYongjiang.LUO Mingqing.TIAN Weiqiang.WANG Weiwei.XU Xiangyu 双行凹型垄及覆盖措施对黔北烟区耕层土壤水分的影响[期刊论文]-中国烟草科学2007,28(6)

4. 陈振国 双行结合垄保水栽培模式对烟草产、质量的影响[学位论文]2008

LIANG Yong-jiang.LUO Ming-qing.WU Ying-wen.ZHAO Shu-jun.XU Xiang-yu 黔北烤烟不同起垄及地膜覆盖方式保水效果[期刊论文]-湖北农业科学2010,49(11)

6. 王晓凌.陈明灿.李凤民.李友军.WANG Xiao-ling.CHEN Ming-chan.LI Feng-min.LI You-jun 垄沟覆膜集雨系统膜垄保墒增温对马铃薯产量的影响[期刊论文]-干旱地区农业研究2007,25(3)

7. 丁瑞霞.贾志宽.韩清芳.任广鑫.王俊鹏.DING Rui-xia.JIA Zhi-kuan.HAN Qing-fang.REN Guang-xin.WANGJun-peng 宁南旱区沟垄微型集水种植谷子最优沟垄宽度的确定[期刊论文]-干旱地区农业研究2007,25(2)8. 肖继兵 辽西地区旱作农田微型集雨种植试验研究[期刊论文]-陕西农业科学2006(2)

9. 王琦.张恩和.李凤民 半干旱地区膜垄和土垄的集雨效率和不同集雨时期土壤水分比较[期刊论文]-生态学报2004,24(8)

10. 张文斌 种植密度对全膜双垄沟播玉米生理特性及产量的影响[学位论文]2009

引证文献(6条)

1.顾贺 地面不同垄沟形式对土壤水分的影响[期刊论文]-草原与草坪 2012(5)

2.李荣.侯贤清.贾志宽.韩清芳.王敏.杨宝平.丁瑞霞.王俊鹏 沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响[期刊论文]-生态学报 2013(7)

3.任小龙.贾志宽.韩清芳.韩娟 半干旱区模拟降雨下沟垄集雨种植对夏玉米生产影响[期刊论文]-农业工程学报2007(10)

4.梁飞.田长彦.尹传华 垄沟种植对盐角草生长及矿质元素含量的影响[期刊论文]-干旱地区农业研究 2011(6)5.李荣.侯贤清.贾志宽.韩清芳.王敏.杨宝平.丁瑞霞.王俊鹏 沟垄全覆盖种植方式对旱地玉米生长及水分利用效率的影响[期刊论文]-生态学报 2013(7)

6.任小龙.贾志宽.丁瑞霞.韩清芳 我国旱区作物根域微集水种植技术研究进展及展望[期刊论文]-干旱地区农业研究 2010(3)

引用本文格式：王琦.张恩和.李凤民.李锋瑞.徐长林.WANG Qi.ZHANG Enhe.LI Fengmin.LI Fengrui.XU Changlin 半干旱黄土高原沟垄微型集雨产流特征与马铃薯种植技术[期刊论文]-生态学杂志 2005(11)