冬小麦作物需水量计算分析下的节水研究

选取冬小麦作为试验作物,以Penman-Monteith公式计算的参考作物需水量为依据,采用单作物系数法计算作物需水量.结果表明,冬小麦需水量总体变化趋势表现为越冬前期较大,越冬时期最小,春季返青后需水量呈现大幅度的上升,在拔节至灌浆最大,再逐渐减少.其需水规律与多年平均值的变化呈现出较好的一致性,可作为农业灌溉制度制定和相关研究的重要参考依据.需水量计算值相较于多年平均值具有很大的节水空间,认为实际灌溉中应遵循作物自身的需水规律,依据作物需水量,适当适宜的灌溉,既促进作物生长,又节约水资源,创造节水效益.     

汾河灌区玉米需水量及需水规律试验研究

为掌握汾河灌区主要种植作物玉米的年度需水量及需水规律,在山西省汾河灌溉管理局中心试验站进行了试验研究,得出了当年比较科学合理的灌溉制度,以及玉米产量与耗水量关系相关曲线,初步掌握了在当年水文和自然条件下玉米的需水量及需水规律。     

山东发展灌溉趋势分析

1 山东省灌溉发展现状 山东省人均耕地面积0.07hm2,土地开发利用程度高,人多地少的矛盾比较突出。农作物基本以冬小麦、夏玉米、棉花和花生为主,从全省来看,冬小麦需水量一般为482-562mm、夏玉米为322-376mm、棉花为608-671mm、花生为550-600mm,全省多年平均降水量为676.5mm,单从降水量和每种作物的需水量来比较,降水量完全可以满足作物的生育需水要     

呼伦贝尔草甸草原人工牧草土壤水分动态变化及需水规律研究

土壤水分状况是决定牧草生长发育、需水量和产量的主导因子。因此,本文对青贮玉米和燕麦的需水量进行了试验研究,分析了人工牧草的土壤水动态和需水规律。结果表明:土壤水动态主要受降雨、灌溉和地下水埋深的影响;青贮玉米需水高峰值出现在7月上旬至8月中旬,其需水强度最大可达7.3 mm/d,阶段需水模系数最大为37.6%;燕麦需水高峰值出现在7月下旬至8月下旬,其需水强度最大可达6.9 mm/d,阶段需水模系数最大为24.5%。该成果为节水灌溉制度的制定和灌溉预报等提供了科学依据。     

关中地区粮食作物灌溉需水量的探讨

以往设计灌溉制度时，由于对作物需水规律掌握的不够全面，特别是忽视了产量水平的高低，往往脱离实际，为了探讨这一问题，中以关中地区冬小麦、夏玉米为例，论述了其需水量与籽粒产量的关系、适宜土壤含水量下限以及利用土壤储水的特性等，提出了计算其灌溉需水量的方法和关中地区一般干旱年的灌溉需水量，为了充分利用水资源，建议今后适当加大作物土壤计划层深度，发展地膜覆盖栽培，改革加强作物节水灌溉科研工作，并设法筹集     

基于CROPWAT模型的大豆需水量及灌溉制度研究

为了研究黑龙江省西部地区气候因素变化对大豆生育期需水量的影响及本地区不同水文年型下大豆灌溉制度,基于黑龙江省哈尔滨市1956—2015年逐日气象数据、实地土壤数据和大豆作物参数,采用M-K趋势检验法进行生育期内各气象因素的规律分析,并利用CROPWAT模型对得出的黑龙江省西部大豆各生育期内需水量、有效降雨量和灌溉需水量进行分析,同时对不同水文年型下大豆需水量和有效降雨量进行耦合度对比,制定了黑龙江省西部地区不同水文年型下的大豆灌溉制度。结果表明:整个生育期内,月平均最高气温和最低气温显著增加,月平均风速显著下降。生育期内大豆需水量以9. 24 mm/10年的速率下降,变化范围为331. 5～495. 6 mm。哈尔滨地区特枯水年、枯水年、平水年和丰水年的大豆需水量分别为440. 6、407. 9、377. 5和366. 6mm;特枯水年、枯水年和平水年的灌溉净定额分别为122. 5、105. 8和65. 8 mm。在气象因素变化情况下,该地区大豆全生育期作物需水量、有效降雨量和灌溉需水量均呈减小趋势,枯水年和平水年降雨量难以满足当地大豆高产的需求,应以不同水文年为基础在大豆开花期和结荚期进行适度灌溉。     

基于 CＲOPWAT 模型的大豆需水量及灌溉制度研究

为了研究黑龙江省西部地区气候因素变化对大豆生育期需水量的影响及本地区不同水文年型下大豆灌溉制度,基于黑龙江省哈尔滨市 1956—2015 年逐日气象数据、实地土壤数据和大豆作物参数,采用 M － K 趋势检验法进行生育期内各气象因素的规律分析,并利用 CＲOPWAT 模型对得出的黑龙江省西部大豆各生育期内需水量、有效降雨量和灌溉需水量进行分析,同时对不同水文年型下大豆需水量和有效降雨量进行耦合度对比,制定了黑龙江省西部地区不同水文年型下的大豆灌溉制度。结果表明: 整个生育期内,月平均最高气温和最低气温显著增加,月平均风速显著下降。生育期内大豆需水量以 9. 24 mm /10 年的速率下降,变化范围为 331. 5 ～ 495. 6 mm。哈尔滨地区特枯水年、枯水年、平水年和丰水年的大豆需水量分别为 440. 6、407. 9、377. 5 和 366. 6mm; 特枯水年、枯水年和平水年的灌溉净定额分别为 122. 5、105. 8 和 65. 8 mm。在气象因素变化情况下,该地区大豆全生育期作物需水量、有效降雨量和灌溉需水量均呈减小趋势,枯水年和平水年降雨量难以满足当地大豆高产的需求,应以不同水文年为基础在大豆开花期和结荚期进行适度灌溉。     

基于农业气象和农业种植结构的区域农业需水研究——以唐山市为例

农田需水量预测是农业灌溉需水量的关键,其合理利用与农业水资源高效利用、科学管理有极为重要作用。为合理分析区域农田需水量,本文在全面分析农田需水量计算方法的基础上提出了以区域水资源合理配置为基础,将优化作物布局,调整种植结构,和采取作物适时灌溉相结合条件下的经济灌溉需水量预测方法;并以唐山市为例,采用45年的水文气象资料对未来20年全市充分和经济灌溉条件下的农田灌溉需水定额和灌溉需水量作了预测。结果表明,唐山市2010年、2020年经济灌溉需水量较充分灌溉条件下的农田综合灌溉定额分别减少76.9mm、68.0 mm,对应的农田用水量分别下降了4.07×108m3和3.59×108m3。比较不同灌溉条件下的农业需水量变化发现在农业灌溉中采用经济灌溉方式将有利于缓减未来农业供需水不足的矛盾。     

黄河流域主要灌区灌溉需水与干旱的关系研究

为定量研究灌区灌溉需水与气象干旱的关系、合理组织抗旱水源,以黄河流域1956—2010年水文、气象、地下水以及作物参数等资料为基础,选取RDI干旱评估指标系统评估了黄河流域上、中、下游5个主要灌区的历史干旱情况,采用作物水量平衡方程计算了灌区灌溉需水量;采用灰色关联和相关分析方法,研究了主要灌区气象干旱与灌溉需水的关联程度,并建立了灌区灌溉需水量与RDI的定量关系。结果表明:RDI干旱评估指标可用于黄河流域灌区的气象干旱评估;黄河流域上、中、下游主要灌区灌溉需水量与RDI存在显著的关联关系,随着降水量增加(作物可利用的有效降水量增加),灌区灌溉需水量与RDI的灰色关联度和相关系数不断增大;主要灌区灌溉需水量对RDI变化的响应程度不一,干旱程度每增加一个等级(RDI指数减小0.5),上游青铜峡灌区、内蒙古河套灌区灌溉需水量平均增加约1.04亿m~3,中游汾河灌区、渭河灌区需水量增加约2.19亿m~3,下游引黄灌区需水量增加约6.22亿m~3。     

河北省 5 个县域冬小麦-夏玉米连作灌溉需水特性分析

利用河北平原区5个县域及周边的雨量站、气象站和农气站资料,综合考虑降水、土壤和作物特性,提出修正的SCS-CN模型用于计算作物有效降水量,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式和作物系数法计算作物需水量,探讨研究区不同水文年份作物灌溉需水量的时空分布特性。结果表明,研究区冬小麦-夏玉米连作多年平均作物有效降水量、作物需水量和灌溉需水量分别为389、736和347mm,丰水年、平水年和枯水年冬小麦-夏玉米连作灌溉需水量分别为321、382和423mm。冬小麦生育期灌溉需水量271～350mm,返青-拔节期、拔节-抽穗期和抽穗-成熟期灌溉需水量各占全生育期的26%、26%和29%;夏玉米全生育期灌溉需水量0～49mm,抽雄期和成熟期分别占全生育期的52%和48%。作物有效降水量空间分布,石家庄3县西高东低,邯郸2县西低东高;作物需水量石家庄3县高于邯郸2县;研究区灌溉需水量空间分布不均,大致呈带状分布。     

冬小麦节水高效灌溉制度试验研究

以广利灌区冬小麦为研究对象,通过测坑试验,研究确定在新的生产条件下作物各生育阶段的日需水强度、阶段需水量和全生育期需水量。同时调查不同水分条件下冬小麦产量变化情况,在此基础上,分析作物各生育阶段耗水量与产量的关系,建立作物水分生产函数模型,分析确定作物的需水主、次关键时期和灌水关键期。结合不同供水条件下冬小麦各生育阶段的水分状况、冬小麦耗水量和最终产量的观测结果,分析确定冬小麦生育阶段的适宜土壤水分控制指标,为制定节水高效灌溉制度提供参考依据。     

鄱阳湖流域主要旱作物需水规律研究

应用大田试验和小型旱作物需水测坑相结合的方法,采用喷/滴灌、沟灌、不灌三种不同灌溉方式,针对鄱阳湖流域主要旱作物需水量变化规律进行研究,找出其缺水敏感期,为灌好关键水提供理论依据,同时分析其作物需水系数,提出不同灌溉方式下作物水分利用率.     

冬种马铃薯需水规律及适宜土壤水分调控技术研究

以新兴冬种马铃薯多年灌溉试验资料及广东省水科院前期研究成果为基础,分析了马铃薯需水量、需水变化规律、需水系数、水分生产率、灌溉制度及生长期雨水利用率等,研究提出了马铃薯需水量估算方法及适宜土壤水分灌溉调控技术,为冬种马铃薯灌溉高效用水提供了技术支持。     

三义寨引黄灌区主要作物需水量计算及趋势分析

针对三义寨引黄灌区主要作物需水量、有效降水量和净灌溉需水量的计算问题,采用参考作物法构建模型,采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯(Penman-Monteith)公式的修正公式进行计算。以惠北水利科学试验站观测数据为基础,得出冬小麦全生育期(10月中旬至第二年5月下旬)的作物需水量2000—2019年年际变化范围为395.494～796.776 mm,均值为579.425 mm,有效降水量均值为160.090 mm,净灌溉需水量均值为453.291 mm,灌溉需求指数均值为0.773,对灌溉的依赖程度较高;夏玉米全生育期(6月中旬至9月中旬)的作物需水量在1999—2019年年际变化范围为187.581～716.762 mm,均值为359.310 mm,有效降水量均值为295.776 mm,净灌溉需水量均值为149.768 mm,灌溉需求指数均值为0.371,对灌溉的依赖程度较低;棉花全生育期(4月上旬至10月下旬)的作物需水量1999—2019年年际变化范围为366.985～1 049.358 mm,均值为580.561 mm,有效降水量均值为433.519 mm,净灌溉需水量均值为266.470 mm,灌溉需求指数均值为0.421,对灌溉的依赖程度为中等。将3种作物需水量按生育期叠加,灌区净灌溉需水量最大的月份为3月,原因是冬小麦在拔节抽穗期对水量需求较大。4月、5月冬小麦处于关键的灌浆成熟期,棉花处于苗期和成长期,因此净灌溉需水量在各月中分别位于第3、2位。3种作物的生育期需水量、净灌溉需水量均为增加趋势,有效降水量均呈减少趋势,夏玉米和棉花的净灌溉需水量增加倾向率较大,主要原因是夏玉米和棉花的生育期与降水量较大的7—8月重合,因此受到降水量和气候的影响较显著。     

粤西北运菜需水量试验研究

广东省北运菜是全国最大的“北运菜”基地之一,种植规模大,其需水量和灌溉用水量是目前及今后必须加强研究的课题。以高州试验站北运菜灌溉试验资料为基础,分析了北运菜包括菜椒、茄子及包心芥菜的需水量、需水变化规律、需水系数、水分生产率等,提出蔬菜需水量估算方法,为研究本省主要作物灌溉定额奠定了理论基础。     

地膜覆盖条件下洋芋需水量及节水型灌溉制度研究

对兰州市区域自然条件下2002-2004年覆膜洋芋全生育期需水量进行了试验研究。结果表明:多年平均需水量在400 mm左右,全生育期需水强度2.64 mm/d,分析得出土壤适宜的下限,制定不同水平年的灌溉定额,即丰水年135 mm,中水年180 mm,干旱年210 mm。     

黄河下游灌区引黄灌溉需水预测关键技术分析

根据水量平衡原理,建立了黄河下游灌区引黄灌溉需水量中期预测方法。分析了引黄灌溉需水预测基本原理,阐述了作物需水量、有效降水量、斗渠以下灌溉水利用系数、引黄灌溉需水量分离等引黄灌溉需水预测的关键参数和方法。作物需水量可采用修订的Valiantzas方程进行预测;有效降水量预测可采用美国垦务局推荐方法;斗渠以下灌溉水利用系数可采用该系数与末级渠道灌溉控制单元至支渠分水口的距离、渠道衬砌率等的线性方程估算;引黄灌溉需水量的分离可采用高精度遥感技术确定引黄灌溉面积,并通过本文提出的计算方法,从灌区供水水源中分离出引黄供水需求量。上述关键技术问题的研究可以为黄河下游农业用水需求预测提供技术支持。     

关中灌区主要农作物高产节水灌溉的研究

本文通过对作物产量与需水量的关系及高产水分条件的分析、根据关中地区作物需水规律,气候特点及多年灌溉实践,提出“作物基本灌溉”的概念。并在对大量灌溉试验资料分析的基础上,制定出关中灌区不同水文年亩产粮食800～1000公斤、棉花100公斤、油菜200公斤以上的节水灌溉制度,可较现行灌溉制度每亩减少灌水100立米以上。     

沙漠绿洲灌区主要粮经作物需水规律及灌溉制度试验研究(续)

5节水高产灌溉制度分析5．1灌溉定额作物灌溉定额取决于作物需水量和需水规律以及作物生育期内的降水量，在地下水埋藏较深，不计地下水补给量和旱作物灌溉时不允许发生深层渗漏，作物生育期灌溉定额可表示为：式中M——生育期内灌溉定额；ET——全生育期需水量；P0——生育期内有效降雨（总降水量的0.8倍）；W0、We——播种前、收割后土壤储水量（采用综合评判的两个最佳结果的平均值），m3／亩。依据1988－1992年5种作物综合评判最佳结果及节水高产需水量的上下限，以（4）式分析计算最佳灌溉定额为春小麦223.3－307．7m3／亩、“带田…     

气候变化背景下华北平原灌溉需水及农业干旱易发区变化研究

以华北平原为研究区,选取冬小麦和夏玉米作为典型作物,采用作物系数法并依据预估的气候情景计算典型作物的净灌溉需水量,分析不同气温和降水变化幅度下冬小麦和夏玉米需水过程和需水总量。同时,结合气象干旱和需水异常程度划分了干旱易发区。所得成果可供相关研究人员参考。