北京市设施农业用水定额管理设计与应用系统

“北京市设施农业用水定额管理设计与应用”系统,是从北京市节约用水需求出发,根据农业用水实际情况,以及北京市农村用水定额标准,充分利用传感技术、控制技术、IC卡技术研究开发的具有可扩充性、适用性、可维护性、实用性的设施农业机井用水管理系统,是北京市科技攻关计划项目     

干旱内陆区玉米田水热通量多层模型研究

准确模拟农田水热通量对于干旱内陆区高效利用有限水资源具有重要意义。本文基于物质和能量交换多层模型(ACASA),增加C4作物光合、气孔导度对水分胁迫响应、玉米形态变化和根系非均匀吸水模块,修改土壤蒸发阻力和土壤水分运动参数计算模块,构建玉米田水热通量多层模型ACASA-M。根据实测值对模型关键过程进行参数率定,应用涡度相关系统实测水热通量进行模型验证。结果表明,ACASA-M能较好地模拟玉米田水热通量和土壤蒸发动态,也能模拟冠层内水热通量的时空分布;最大光合能力和叶面积指数非线性交互影响潜热通量;CO2浓度升高会减小潜热通量和冠层导度,增大感热通量。总之,该多层模型既可用于水热通量的模拟和预报,也可作为评价变化环境对农田耗水影响的有力工具。     

一种集成于PDA的非充分灌溉决策系统

为了将非充分灌溉理论应用到实际中,研制了集成于PDA的非充分灌溉决策系统。本系统的决策模型采用基于Jensen水分生产函数的动态规划模型和基于Stewart水分生产函数的线性规划模型。本系统是以PDA为硬件平台,用EVC 4.0开发的专用系统,与PC机相比,它具有专用性强、体积小、重量轻、价格低、操作简便等优点,方便了农业灌溉的技术与管理人员进行灌溉决策。为保证系统的实用和稳定,在技术上做了优化,并以山西潇河试验站的夏玉米为例,对系统进行了验证。     

干旱内陆区玉米田水热通量特征及主控因子研究

研究农田水热通量特征对于理解变化环境下农田水循环和提高农业水管理极为重要。本文分析了涡度相关系统测定的干旱内陆区两年(2009和2010年)两种水分(充分和亏缺)条件下玉米田水热通量,以揭示不同气象和水分环境下水热通量特征及主控因子。结果表明潜热通量(λET)是玉米田能量的主要消耗项。2年的半小时尺度平均λET差别较大,最大值分别为318.9和279.1W/m2;夜间λET占每日值的比例分别为1.7%和16.6%。λET季节变化与叶面积指数同步,但干旱感热平流会增大2009年中期λET。λET年际变化主要由均衡蒸发(λETeq)决定。标准化λET(λET/λETeq)对冠层导度(Gc)响应关系为指数增长到最大值函数;两年λET/λETeq对Gc响应阈值不同,2009年为20mm/s,2010年为15mm/s。另外,Gc对λET季节变化的控制是动态变化的,生育前期和后期λET受Gc控制较强,而中期受Gc控制较弱;2010年Gc对λET控制程度比2009年强。     

半透膜节水灌溉技术的研究进展

将以半透膜作为选择性障碍层的膜技术与现代节水灌溉技术相结合具有重要意义.在此基础上提出了半透膜节水灌溉技术,该系统可充分发挥功能性膜材料的特性,以膜内外水势差为驱动,是一种基于生命需水信息的作物高效节水灌溉新技术.该技术无须外加机械动力,实现了灌溉系统的自动化.论文分析了半透膜节水灌溉技术的原理和特点,提出了半透膜管网灌溉系统和点式灌溉系统的试验研究方向,阐述了该技术在节水灌溉和盐碱地改良中应用的思路.     

基于生命需水信息的作物高效节水调控理论与技术

在分析我国水资源紧缺状况与农业节水发展趋势的基础上，依据作物生长冗余调控与缺水补偿效应理论、根冠通讯理论、作物控水调质理论和有限水量最优分配理论，分析了基于生命需水信息的作物高效节水调控的理论基础。对作物生命需水信息的采集与监测方法及时空尺度转换技术进行了探讨。概括出了基于生命需水信息的作物高效节水调控技术八个方面的研究内容，分析了基于生命需水信息的作物高效节水调控理论与技术研究的难点和创新点以及进一步研究的趋向。     

北京市高效节水设施农业典型模式分析

北京因为气候、资源、交通、经济、社会等原因的共同影响,近年来高效节水设施农业发展迅速.选择典型区介绍了北京设施农业的成功经验和模式,包括建立管理机制、采用新型节水措施、充分利用和挖掘现有资源(雨洪利用)、以及种植结构的调整,为解决北京的水资源短缺和农业持续发展的问题提供借鉴.对北京未来设施农业的发展和需解决的关键技术进行了初探.     

分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响

采用管式-时域反射仪(Tube-Time Domain Reflectometry, Tube-TDR)和热脉冲技术，研究了分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响。研究结果表明，根区两侧同时灌溉(Both Partial Irrigation，BPI)时土壤水分向深层运动而远离根系层，不能被根系有效地吸收利用，而半边固定灌溉(Fixed Partial Irrigation，FPI)和两边交替灌溉(Alternate Partial Irrigation,API)时减少了水分向深层运动，有利于根系有效地吸收。干湿交替和部分根干燥能促进根系补偿效应的发挥，使根系具有更强的吸水能力，但是又由于FPI干燥部分的根系长期处于干旱之中，使根系老化而造成复水后不能恢复其吸水能力。树干液流与ET0呈线性相关，并且其回归方程的系数在BPI、API和FPI处理中依次呈递减的趋势，这说明了在同样的大气潜在蒸发能力条件下，采用不同的根区湿润方式时，桃树蒸腾液流对大气潜在蒸发能力的响应程度存在着明显的差异。根液流与ET0成非线性相关，其相关程度低于树干液流与ET0的相关程度，说明了树干液流比根液流与大气潜在蒸发能力之间的关系更为密切。API和FPI的平均产量与BPI的相比有所降低，但是其灌溉水量相对减少，说明了API和FPI能明显提高灌溉水利用效率。