干旱区灌溉绿洲农业节水潜力形成机制与评估方法

农业节水潜力及其尺度效应是干旱区灌溉绿洲关心的焦点问题之一，对绿洲农业生产、水资源高效利用及生态健康至关重要。针对当前农业节水潜力计算及尺度效应形成机制不清等问题，本文明确了取水节水与耗水节水的概念及内涵，提出节水潜力问题不能忽略灌溉水外溢支撑的生态耗水及效益;从水循环视角解析了干旱灌溉绿洲农业灌溉水分在农田及农田之外的转化与消耗机制，分析了不同节水措施对水循环过程的影响机制，揭示了农业节水的尺度效应及其伴生生态系统响应背后的水循环机理;以此为理论基础，提出了不同环节、不同尺度农业节水潜力的计算方法，剖析了植株-田间-灌溉单元-绿洲不同尺度农业节水量的转化关系及转化项;最后提出了以植被健康、河湖稳定、水盐平衡为生态健康约束，基于水循环模型定量评价灌溉绿洲不同节水潜力的计算方法，能够为绿洲全局视角下科学评估农业节水潜力及影响提供新的思路和技术方法。     

作物水分生产率改善途径与方法研究综述

在阐述影响作物水分生产率的主要因素基础上,对作物水分生产率改善途径与方法的研究进展及内容进行综述。现有研究表明,获取单位用水的最高产量即极大化作物水分生产率是当今农业节水面临的最重要挑战之一,较高的作物水分生产率与适度产量间的结合对干旱缺水地区的作物高效用水意义重大,生物节水(品种遗传改良、作物生理学特性调节等)与工程节水(节水灌溉方法、非充分灌溉制度等)和农艺节水(增加土壤肥力和有机质、保护性耕作措施等)的紧密集合可在很大程度上解决农业缺水问题。应采用新的科学方法与信息,着重从农作物品种的基因改良、考虑灌溉经济社会净收益极大化的经济效率分析、农作物种植收益的风险评估等方面入手,研究和改善用于提高作物水分生产率的途径与方法。     

土壤墒情监测管理信息系统在新疆三屯河灌区的应用

通过灌溉水高效利用监测管理信息系统对灌区代表性站点进行土壤墒情监测,分析不同监测点位下作物灌溉用水定额和作物灌溉水效益的变化,分析结果表明,灌区各作物的灌溉用水定额均大于理论试验值,作物综合灌溉用水定额为322 m~3/亩,且滴灌条件下作物灌溉水效益大于常规灌溉,作物平均灌溉水效益为4.95元/m~3。数据表明新疆三屯河灌区现状作物还处于比较保守的充分灌溉,故灌区的综合灌溉效益较好,应适当加大高效节水面积,提高作物灌溉效益,促进作物节水增收。     

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。     

基于灰色关联投影模型的作物适宜灌溉方式评价

开展作物灌溉方式综合评价,对于实现水资源的高效利用及作物产量、品质的提升具有重要意义。为探讨不同灌溉方式对马铃薯生长、光合、品质及经济效益的影响,本文提出了基于灰色关联投影的综合评价方法。结果表明:膜下滴灌为最优灌溉方案,此时可显著提高作物的各项指标;漫灌为最劣方案,此时作物生长、光合、品质与经济效益指标均较低。研究结果为实现作物节水增产提质提供了重要参考。     

不同灌溉处理对水稻产量及水分利用效率的影响

以吉林省岔路河镇灌溉试验站水稻试验田为研究对象,结合当地实际情况,探求作物产量与水分的定量关系,提出适合当地实际的满足节水增产双重目标的灌溉管理模式,得出控制灌溉能够提高农田作物水分生产效率,减少了单位灌溉面积的用水量,获得了较高的作物产量和用水效益,适宜大力推广。     

基于改进投影寻踪模型的干旱区林果适宜灌溉方式评价

为探讨西北干旱区林果节水高效灌溉模式,本文建立了涵盖作物生长性状、水分利用、果品质量和工程投资4个方面10项指标的库尔勒香梨适宜灌溉方式综合评价体系,并采用改进粒子群算法优化投影寻踪模型进行方案优选。结果表明:作物耗水量、水分利用效率、产量与单位面积投资这4项指标是影响灌溉方式综合评价的主要因素,其投影值分别为0.3458、0.4165、0.3796和0.3433;综合考虑各因素,不同灌溉方式优劣排序为:环管地表灌溉小管出流普通灌溉微喷灌,环管地表灌溉方式为研究区最佳灌溉方式。研究结果为干旱区林果节水灌溉提供了理论参考。     

水足迹框架下稻田水资源利用效率综合评价

为综合评价稻田水资源利用效率,优选高效灌排模式,本文基于水足迹理论,考虑水资源利用率、水资源产出效益和水量及环境效益3个方面,构建稻田水资源利用效率综合评价指标体系,利用层次分析法和模糊综合评价模型对2015—2018年各处理稻田水资源利用效率进行综合评价,并与单个指标的评价进行对比。结果显示：各处理作物水足迹年均值分别为976.8（浅水勤灌）、1008.7（浅湿灌溉）、954.4（控制灌溉）和792.6 mm（蓄水-控灌）,蓝、绿及灰水比例年均值分别为16.4%、40.9%和42.7%;水资源产出效益在水资源利用效率评价中占据首要位置;各处理稻田水资源利效率综合评分值在2.8058~3.9432之间,等级为中或中高,优选出的高效灌排模式为蓄水控灌;作物水分利用效率、作物水足迹与综合评价的对比表明水资源利用效率综合评价至关重要。基于水足迹的稻田水资源利用效率评价能够为农业用水效率评价提供一种新视角,为农业节水尤其是水稻节水的科学研究和决策提供实践依据。     

微电子技术在节水高效农业中的应用

河北省灌溉中心试验站,根据市场需要以研究开发高效节水农业中的高新技术为突破口,集中技术骨干进行攻关,成功地研制出了“实时全自动节水灌溉测报系统”和“温室大棚灌溉智能管理系统”。1 实时全自动节水灌溉测报系统 实时全自动节水灌溉测报系统,是根据土壤～植物～大气运移理论(即SPAC理论)中水分传输的最新研究成果与现代计算技术相结合,由计算机自动完成气象、土壤等与作物生长有关数据的自动采集,并结合作物灌溉制度和需水规律,科学、准确地计算测报出     

关于发展节水农业的几个问题

节水农业的目标是高效用水 ,就是寻求“效益”、“节水”二者最佳结合点 ,即以灌溉增收和农业现代化为目标 ,建立适应市场经济、具有特色的节水模式和节水产业化的农业生产体系 ,它包括 :“农学范畴的节水 (作物生理、农田调控 ) ,灌溉范畴的节水 (工程节水、技术节水 ) ,以及农业管理的节水 (政策、法规和体制 )。”所以节水农业必须从以下３个环节统筹考虑 :即从水源到田间输配水环节、田间灌溉水转换为土壤水的灌水方法和技术环节、作物吸收水分后通过光合作用形成有机物质环节。目前我省农村生产力发展水平低 ,农民注重的是农作物的“效…     

沟灌条件下不同灌溉水质对玉米产量和土壤盐分的影响

通过田间试验,研究在灌水定额相同的情况下,沟灌灌水方式（波涌灌,连续灌）、PAM（0、10和20ppm）处理、灌溉水质(对照即完全用黄河水灌溉,黄河水中加入10%和20%的地下咸水)及入沟流量(3、5L/s)对灌水沟中土壤剖面盐分累积和玉米产量的影响。地下咸水的矿化度从玉米生育初期的3.3dS/m到收获期的4.8dS/m,其钠吸附比SAR为8。方差分析结果表明,4种因素中,只有灌溉水质是影响产量的显著性因素。不考虑其他因素,只考虑灌溉水质的影响,生育期不同的灌溉水质都引起土壤剖面盐分的累积。随着灌溉水中地下咸水含量的增加,盐分累积也在增加,3种灌溉水质灌溉条件下玉米收获期1m土层平均盐渍度分别为：0.41、1.17和2.01dS/m。与对照（黄河水）相比,沟灌灌溉水中加入10%的地下咸水,作物减产9.2%,加入20%的地下咸水,则减产达到13.2%。与传统的地面漫灌方式相比,不同水质沟灌的玉米平均产量提高15.1%,用黄河水沟灌的玉米则较同水质地面漫灌的玉米增产24%。尝试建立了沟灌灌水沟中土壤盐渍度和玉米产量之间的相关关系,并据此确定了当地玉米的零产量极限盐渍度。     

辽河干流灌溉期水质变化规律

在2004年灌溉期辽河水平衡测试工作的基础上,通过对水质综合变化情况的分析与水质模拟,得出灌溉期水质变化的规律,并对其成因进行了分析。结果表明:灌溉期水库供水时,河流水质有其特殊的变化规律:供水初期水质恶化,然后水质逐渐好转并趋于稳定。对以后农业灌溉期水库供水安全保障措施实施以及“先冲污后供水”的水库供水运行调度方案制订,具有重要的指导意义。     

滴灌和微喷对核桃耗水量、产量及坚果品质的影响

通过大田试验,采用相同的灌溉制度,研究了滴灌和微喷两种灌溉方式对成龄核桃树耗水量、产量及坚果品质的影响。试验结果表明:①滴灌条件下核桃树在萌芽及开花期、果实膨大期、硬核期及成熟期的平均日耗水强度分别为2.9 mm、3.97 mm5、.55 mm及3.39 mm,微喷核桃树的耗水规律与滴灌略有不同,果实膨大期及成熟期稍大;两者的累积耗水量相同。②滴灌的平均水分利用效率比微喷高,滴灌的产量比微喷高15%。③两种灌溉方式下,滴灌核桃蛋白质含量、出仁率均较微喷高,其他指标无明显差异。     

河北平原农业灌溉水质监测评价

为及时掌握灌溉农业水环境的状况及变化趋势,参照农田灌溉水质评价标准,分流域选取11个监测项目,对农业灌溉水质进行了连续2年的监测,采用污染指数法对监测结果进行评价。结果表明,除个别灌溉水质存在单项超标外,地表灌溉水、地下灌溉水水质的综合污染指数均小于1。总体而言,地表灌溉水、地下灌溉水水质完全符合农业灌溉水水质要求,灌溉用水是安全、可靠的。     

劣质水农业高效安全利用技术的研究现状及其展望

总结了我国劣质水回用于农业灌溉方面的研究现状,对本领域最新的研究动态及其今后的发展前景进行了展望。我国劣质水用于农业灌溉的研究工作正在逐步开展,微咸水与再生水中N、P、COD、可溶性盐分和重金属在土壤、作物及水体中的迁移转化规律等方面的研究已取得一定成果。把劣质水、土壤、农作物、地下水作为整体进行综合性机理研究,将节水灌溉技术与劣质水的安全高效利用结合起来的纵深性研究等将成为今后研究工作的重点。     

基于改进的投影寻踪-云模型的农业灌溉水质综合评价

提出基于投影寻踪函数和云模型的水质综合评价模型,选取太湖流域20个样本盐度、氯化物、氨氮、溶解性固体4类具有代表性的农业灌溉水质监测数据,在综合其投影值及隶属度基础上,计算农业灌溉水质的等级区分粒度。结果表明,投影寻踪模型计算值平均绝对误差仅为0.125 2级,达到了较好的水质评价精确度,同时利用云模型计算各个监测指标得到的最大综合确定度所属级别与经验等级一致。     

山东栖霞果园灌溉工程管理模式及发展问题探讨

山东省栖霞市是全国重要苹果产区,果园节水灌溉工程是维护果林经济发展和果品质量的重要基础设施,其建设管理受到当地政府和果农重视。通过研究近年山东栖霞果园灌溉工程管理模式及发展进程,分析各类模式的优、缺点及存在的问题,提出了相应的意见和建议,希望政府加大政策扶持力度,使农田水利工程既能建好,又能长久发挥效益。     

塔里木灌区不同水质对棉花生长和产量的影响

为了探求塔里木灌区农田排水的利用潜力,利用不同灌溉水质对棉花各生育阶段设置不同的灌溉处理,分析了不同灌溉水质对棉花不同生育阶段生长发育及产量的影响。结果表明:与淡水灌溉棉花相比,利用农田排水灌溉对棉花的株数、株高、单株结铃数、单株果枝数、干物质积累及籽棉产量等农艺性状的影响较大;棉花的单位面积株数、株高、单株结铃数均显著减小。但在播前和苗期用淡水灌溉,而在棉花的生长中后期用农田排水灌溉,对棉花农艺性状和产量的影响不大。     

波涌灌溉的灌水质量评价及计算

本文通过清、浑水连续灌与波涌灌溉的大田试验，对波涌灌溉的灌水均匀度、灌水效率及储水效率进行了评价，同时在文中提出了一种无需灌后土壤水分资料即可计算灌水质量评价指标的新方法，从而为波涌灌溉技术要素优化设计的灌水质量评价，提供了数学模拟计算的可能。     

充分灌与调亏灌溉条件下桃树滴灌的耗水量研究

本文研究了充分灌与调亏灌溉条件下桃树滴灌的耗水量。在田间设置有两个处理，其一是在整个生育期以蒸发量的80%进行充分灌溉；其二是在果实生长缓慢期以蒸发量的20%进行亏缺灌溉，而在其它季节以蒸发量的80%进行充分灌溉。利用石膏块土壤水分传感器和中子仪分别测量了根区土壤水势和土壤含水量的变化，并实测了果实生长量、枝条生长量和产量。利用水量平衡法得出了在上述两种滴灌条件下桃树不同生育期的日均耗水量与蒸发皿系数。与充分灌比较，调亏灌溉对产量没有影响，灌水量减少了32%，并有效抑制了枝条生长。