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灌溉试验是保障农业水资源合理开发、高效利用、优化配置及农业用水科学管理的一项基础性工作。灌溉试验成果在灌溉工程规划、设计及管理中发挥了重要作用。但各地节水灌溉试验布设方式不统一,研究结果的代表性、可比性差,因此科学合理地确定适宜试验小区规格,对于经济、高效的获取具有较高精度和代表性的试验数据具有重要意义。本研究以滴灌、地面灌冬小麦、地面灌夏玉米为研究对象,以提出灌溉试验小区适宜规格确定方法为目标,综合考虑土壤水分的空间分布、作物边行效应以及边际土壤水分入渗的影响,确定了试验小区适宜的布设方案。取得的主要结论如下: (1)确定了冬小麦、夏玉米典型灌溉方式下核心区适宜规格 冬小麦地面灌,1水平、1重复下试验小区(用于确定作物蒸发蒸腾量、灌溉效益等,下同)适宜面积为60-80m2。2水平、处理间差异大于15%时,可布设为2重复,每重复40m2,或3重复,每重复20m2;处理间差异在10~15%时,可布设为2重复,每重复80m2,或3重复,每重复30m2。小区形状宜布设为沿水流推进方向,长宽比在5∶1~7∶1的长方形。 冬小麦滴灌1水平、1重复下的试验小区适宜面积为60-80m2;2水平、处理间差异大于15%时,可布设为2重复,每重复80m2,或3重复,每重复40m2;处理间差异在10~15%时,可布设为2重复,每重复150m2,或3重复,每重复60m2。小区形状宣布设为沿滴灌带铺设方向,长宽比在4∶1~5∶1的长方形。 夏玉米地面灌1水平、1重复下的试验小区适宜面积为70-90m2。2水平,处理间差异大于15%时,可布设为2重复,每重复70m2,或3重复,每重复30m2;处理间差异在10~15%时,可布设为2重复,每重复150m2,或3重复,每重复50m2。小区形状宣布设为沿水流推进方向,长宽比在5∶1~10∶1的长方形。 水平数增加时对应试验小区面积可相应减小。 (2)确定了豫北地区典型土壤冬小麦、夏玉米地面灌的侧渗范围 冬小麦灌水后,垄内土壤水分侧渗发生在0-60cm土层,影响垄外60cm,地面下60cm内土壤。夏玉米灌水后,垄内土壤水分侧渗发生在20-60cm土层,影响垄外60cm,地面下60cm内土壤。因此,小区间距应大于60cm,或在田埂中心线垂直埋设60cm深隔水板避免处理间灌水侧渗影响。 (3)分析了冬小麦和夏玉米的边际效应 冬小麦、夏玉米株高、叶面积的边际效应主要作用于拔节期,影响范围均为边3行,产量的边际效应表现在边2行。 (4)确定了豫北地区灌溉试验小区适宜规格 以试验小区核心区规格为基础,综合考虑边际效应和土壤水分侧渗影响范围,确定适宜试验小区规格。冬小麦试验适宜小区规格为核心区对应规格加0.6m宽保护区。夏玉米适宜试验小区规格为核心区对应规格加1.8m宽保护区。