膜下滴灌水氮耦合对玉米水分产量的影响研究

水资源短缺是农业可持续发展的重要挑战,也是导致土壤生产力降低,生态环境恶化的重要因素。为探究西北干旱灌区膜下滴灌玉米的最优灌溉定额和施肥水平组合,设置3个水分处理（T1、T2、T3）及3个氮肥处理（F1、F2、F3）,开展不同灌溉量和施氮量对膜下滴灌玉米水分产量的研究。实验表明：灌水对于玉米产量的影响程度大于施肥,随着灌水量的增加,产量平均增加20.93%和15.50%。对于水分利用效率WUE,T2F1最小,T3F2最大。基于最小二乘法原理,建立了玉米产量与灌溉量及施肥量之间的回归模型,确定了理论的最优灌水施肥组合,为该地区玉米水肥管理提供理论依据和实践经验。     

不同灌水方式和施氮量对青贮玉米产量和水氮利用效率的影响

青贮玉米是河北省粮改饲的主要目标作物,但河北省在青贮玉米种植过程中存在着产量低,灌水施肥不合理等问题。为制定合理的水肥管理措施,提高青贮玉米的产量和水氮利用效率,通过选取科玉１８８型青贮玉米作为试验材料,适宜灌水方式和施氮量作为因子进行青贮玉米种植试验。灌水方式设置畦灌和沟灌两个方式,施氮量设置４个水平。研究结果表明,沟灌与畦灌相比,鲜重产量分别增加３．６％,水分利用效率增加５．２６％,氮肥偏生产力增加３．８％。施氮量对青储玉米的干物质和产量影响显著。沟灌、施氮量１６８ｋｇ／ｈｍ２的处理组合有助于提高水分利用效率,获得较高的青储玉米产量。     

节水减氮对日光温室番茄产量和 水氮利用效率的影响

为降低蔬菜园区经验水肥管理制度造成的资源浪费,提高作物水肥利用效率,探讨了滴灌和膜下沟灌两种灌水技术下,节水减氮对番茄根区深层渗漏量、番茄耗水量、产量和水氮利用效率的影响。结果表明:在采用60%~80%园区经验灌水量的条件下,番茄耗水量降低了17%~43%、水分利用效率提高了9%~59%,灌水量对产量影响不显著;而在50%园区经验施氮量的条件下,番茄增产9%~17%、氮肥利用效率提高12%~35%;滴灌与膜下沟灌相比,春夏茬各试验处理水分利用效率、氮肥利用效率和产量均值分别提高6.9%、8.4%和8.2%,秋冬茬分别提高4.1%、4.9%和5.3%。综合分析表明,与园区经验水氮用量相比,80%的经验灌水量、50%的经验施氮量不会显著降低产量,但可以显著提高水氮利用效率;滴灌与膜下沟灌相比能减少深层渗漏量,减少水肥资源的浪费。     

水,氮耦合效应对冬小麦生长,产量及土壤NO3—N分布的影响

本文着重讨论了水、肥耦合效应对冬小麦生长、产量及土壤ＮＯ_３－Ｎ分布的影响，以便找出适合试验区所在地区特定土壤、气候条件下的最优灌水、施氮组合，为该地区的灌水、施肥提供决策参考。田间试验小区布置在密云县大辛庄，多年施用化肥，有机质含量极低，透水性强的粉沙土上。试验采用２因素３水平随机重复设计。２因素为土壤合水率下限及施氮量。三个水平为，水分：４５％，５５％及６５％。施氮量（以纯氮计）：１５４．５ｋｇ／ｈａ，２０６．５ｋｇ／ｈａ及２５８．５ｋｇ／ｈａ（氮肥为尿素，含氮量４６％）．试验结果得出，在试验区特定气候、土壤条件下，无论是从作物生长、产量考虑，还是从土壤中养分浓度时空分布考虑，低频大量灌水与低水平施氮组合处理最差，中等水平灌水及中等水平施肥组合处理最优。     

基于水-热耦合模型的多年冻土隧道隔热层厚度优化研究

为了使多年冻土隧道围岩保持冻结状态,经常选择在隧道衬砌结构中铺设保温隔热层的方法以防止围岩产生冻融破坏。保温隔热层的厚度是影响多年冻土隧道结构的稳定性和工程经济的一个重要参数。针对这一问题,建立了考虑渗流和冰水相变的水-热耦合模型,并将该模型嵌入COMSOL Multiphysics数值软件中加以应用。以青海省某隧道为研究对象,对该隧道洞口段保温隔热层厚度的优化设计进行研究。结果表明：隧道仰拱位置被确定为优化设计的不利位置,隧道开挖在第1年的5月23日温度达到最高,被确定为优化设计的不利时间;不利位置处的最高温度随保温隔热层厚度的增加而下降,通过拟合公式计算出最优隔热层厚度为7.2 cm;在最优保温隔热层厚度下隧道衬砌背后围岩温度均处于0 ℃以下,不会产生冻融破坏。隧道在设计隔热结构时采用7.2 cm的隔热层厚度提高了围岩隧道结构的稳定性。     

不同集雨模式对夏玉米产量及水分利用效率的影响

为研究半干旱区玉米适宜的集雨覆盖模式,在甘肃省定西市开展了垄覆黑膜沟覆秸秆(HJ)、垄覆黑膜(HL)、垄覆液态膜沟覆秸秆(YJ)、垄覆液态膜(YL)、垄覆生物降解膜沟覆秸秆(SJ)、垄覆生物降解膜(SL)、沟覆秸秆(NJ)和平作(CK) 8种集雨模式对玉米产量和水分利用效率(WUE)的影响研究。结果表明:产量方面HJ YL、HL、SL、SJ YJ NJ、CK; WUE方面HJ HL、YJ、YL、SJ、SL NJ、CK。因此,考虑产量和WUE,黑膜更适合干旱区玉米种植。     

不同水氮供应对菜地土壤硝态氮累积的影响

通过田间小区和土柱模拟试验相结合的方法研究了不同水氮供应对菜地土壤硝态氮淋溶的影响，结果表明，在田间小区和土柱模拟试验中，硝态氮在1m土层内出现一个累积峰，并且随着灌水量的增加累积峰逐渐下移；在相同灌水量下，随着氮肥施用量增加两个试验1m土壤中硝态氮储量均增多。在田间小区试验中，当施氮量低于270kg/hm^2时，相同的施氮量下，150、250、350mm^3个水平灌水量下1m土体内硝态氮储量多少为250mm〉150mm〉350mm，当施氮量超过270k加m^2时，土体内硝态氮累积量随着灌水量的增加而减少。在土柱模拟试验中，在相同的施氮量下，1m土体硝态氮的储量随着灌水量的增加而增加。     

不同灌溉方式对干旱区制种玉米产量及水分利用效率的影响

探索干旱区制种玉米的优良灌溉方式。以制种玉米为研究对象设置了4种灌溉模式,并于2022年在民勤县开展了畦灌、滴灌、常规沟灌、交替沟灌4种灌溉方式下制种玉米的大田试验,在民勤县制种玉米种植上采取交替隔沟沟灌可显著提高制种玉米的生理、产量和水分利用效率,全膜交替沟灌对比全膜畦灌产量提高12.22%、水分利用效率提高了45.35%,对比膜下滴灌产量提高了产量提高14.23%、水分利用效率也只降低了0.8%,对比全膜沟灌水分利用效率提高17.92%、产量增加17.57%。干旱区制种玉米采用交替灌溉的灌溉模式可以提高作物产量和水分利用效率。     

水肥耦合对设施塔菜花产量、品质及水肥利用效率的影响研究

以设施塔菜花为试材,通过设置不同灌水施肥处理,开展水肥耦合对设施塔菜花产量、品质及水肥利用效率等影响研究,通过对设施塔菜花生长指标、产量、品质指标、土壤含水量及灌水量等指标的监测,分析水肥耦合对作物耗水量、水分利用效率及肥料偏生产力响应机制.结果 表明:灌水施肥对设施塔菜花株高、冠幅等生长指标以及可溶性糖、果实水分、叶绿素及Ve含量等品质指标的影响不显著;全生育期内各处理耗水量在135.45～159.68 mm,日均耗水强度在1.01～1.19 mm/d;灌溉以及水肥交互响应对塔菜花产量及水分利用效率均达到极显著水平,产量及水分利用效率均以W2N2(高水中肥)处理最大,较其他处理分别增加4％～61％、7％～60％,高水中肥处理可提高作物产量及水分利用效率;不同灌水量、施肥量以及水肥交互响应对塔菜花肥料偏生产力的影响均达到极显著水平,肥料偏生产力以W2N1处理最大,较其他处理增加54％～171％,高水低肥处理可提高塔菜花的肥料的利用率;综合观测成果提出设施塔菜花适宜土壤水分灌水下限为田间持水量的80％,适宜追肥量为230 kg/hm2,研究成果对指导北京地区果蔬种植及灌溉有一定的指导意义.     

不同灌溉模式对水稻耗水量及产量的影响

设置水稻间歇灌溉和浅水灌溉两种灌溉模式,通过田间试验研究不同灌溉模式对水稻耗水特性与产量的影响.结果表明,不同的灌溉模式下水稻的耗水过程变化趋势基本一致,均呈现出先逐步上升,到达顶峰,然后下降的趋势.两种灌溉模式的总耗水量比较,显示间歇灌溉模式较浅水灌溉模式具有明显的节水效果.不同灌溉模式对水稻产量及其组成具有一定影响...     

不同灌溉模式对玉米生理生长、产量及水分利用效率的影响研究

为实现以水定产、以水定种植结构的适水型农业发展,为北方地区玉米种植提供理论依据和实践基础,试验以春玉米为研究对象,采用室外试验的方法,研究不同灌溉模式（膜下滴灌M1、微喷灌M2、地面灌M3、不灌溉M4）对玉米生理生长、产量及水分利用效率的研究。试验结果如下：相比于其他处理,M1处理成熟期的株高、茎粗及叶面积最大。灌溉模式极显著影响玉米产量,各处理产量表现为M1>M2>M3>M4,水分利用效率表现为M1>M2>M4>M3,且M1处理可获得最大经济效益。因此,若想使玉米生长最佳,且实现节水稳产的同时获得最佳的经济效益,推荐以M1为灌溉方法进行玉米种植。     

基于流固耦合的高耸进水塔动水压力分布研究

根据水体的不可压缩假定,计入重力波和水体自由表面影响,采用流固耦合理论结合时程分析法对高耸进水塔结构动响应进行研究,结果表明,在地震荷载作用下,水体对水中结构的影响具有明显的非线性。水体不仅产生一定的附加质量作用,同时还存在一定的惯性耦合作用;进水塔动水压力沿高程呈非线性分布,且塔体内外同高程动水压力值不同,但沿高程分布曲线的包络线都呈近似半双曲线形式,动水压力最大值出现在水体自由表面以下一定距离处。所得结论对正确认识结构在地震荷载的反应、指导结构设计有重要意义。     

膜下滴灌不同灌水定额及水氮耦合对打瓜耗水规律的影响

为研究不同灌水定额和不同施氮量对北疆打瓜耗水规律的影响,2016-2017年在新疆阿勒泰地区灌溉试验站陆续开展2 a大田打瓜灌水试验,讨论连续2 a不同灌水定额及水氮互作下打瓜耗水规律。2016年试验设置5个不同的灌水定额分别为300、375、450、525、600 m~3/hm~2。2017年设置3个不同灌水定额分别为300、450、600m~3/hm~2,3个不同施氮量分别为0、138、276 kg/hm~2,共9个处理。研究结果表明:不同灌水定额和水氮互作下打瓜旬均耗水量变化规律均呈先增大后减小变化规律;耗水量、耗水强度和果实膨大期的耗水模数随着灌水定额增加而呈"增大-平缓"态势;打瓜作物系数随灌水定额增加而增大,且在0. 360～0. 431间变化,其中600 m~3/hm~2灌水定额耗水量、耗水强度和作物系数最大;合适的水氮供给量有利于打瓜耗水模数、作物系数、耗水量和耗水强度增大,作物系数在0. 317～0. 445间变化;与其他生育阶段相比,不同灌水定额和水氮互作均在果实膨大期对打瓜耗水量、耗水强度和作物系数的影响最大。研究可为理解大田打瓜的耗水特性和当地打瓜节水高效生产提供依据。     

基于水文水动力学耦合的洪水预报模型研究及应用

为了提高下垫面变化剧烈流域的洪水预报精度,在传统流域水文模型的基础上耦合水动力学模型,建立水文水动力耦合洪水预报模型。首先利用水文模型获得某一断面的流量过程作为水动力学模型的边界条件;之后利用一维水动力学模型进行河道洪水演进计算,推求流域出口断面的流量过程;最后以烟台市外夹河流域为例进行验证。结果表明,所建水文水动力耦合模型模拟的产流合格率较高,流量过程与实测值吻合,在一定程度上弥补了集总式水文模型不能考虑河道内复杂水流运动的不足,因此对具有复杂水文、水力条件的流域的洪水预报具有重要的指导意义。     

水氮调控对枸杞苜蓿系统农田N2O排放及产量的影响

针对甘肃引黄灌区农业生产中存在的水氮配施不合理和N₂O排放过量等问题。试验设计4个灌水水平(W0,45%～55%θ_FC;W1,55%～65%θ_FC;W2,65%～75%θ_FC;W3,75%～85%θ_FC;θ_FC为田间持水量)和4个施氮水平(N0,0kg/hm²;N1,150kg/hm²;N2,300kg/hm²;N3,450kg/hm²),分析水氮调控对枸杞‖苜蓿系统N₂O排放及产量的影响。结果表明：适宜的灌水量和施氮量可显著降低N₂O排放,提高枸杞苜蓿产量。W3N2条件下枸杞和苜蓿总产量最高,分别较W3N0提升41.3%和22.3%,W3N2条件下N₂O排放总量较W3N3降低10.5%。甘肃引黄灌区枸杞‖苜蓿系统较优的水氮组合为灌水量75%～85%θ_FC和施氮量300kg/hm     

孟加拉国盐性土壤中小麦的产量与水的关系及氮的利用

孟加拉国盐性土壤中，在干旱的冬季（１月～翌年５月）盐的浓度是限制作物产量的最主要的因素。通过对耐盐作物（小麦、大麦、豆类植物）的耕作，并加以细心的管理，会给农业带来巨大的变化，并能提高土地的种植强度。对小麦进行了４年的种植实践表明，仅用灌溉方法可使产量增加２８％，仅用施肥方法可使产量增加３５％。灌溉与施肥结合施用可使产量提高８０％。借助于同位素Ｎ１５的研究表明，通常情况下，在盐性土壤中，小麦对Ｎ肥、Ｎ肥百分量、Ｎ肥百分利用量的吸收是相当低的。无论灌与不灌，施肥对小麦的用水效率都会大大的提高。灌溉与施肥的结合施用证明，土壤特性（ｐＨ、ＥＣ、ＣＥＣ值）并没有显著的变化。但是，连续种植小麦对Ｎ的吸收总量、Ｎ肥百分率、Ｎ肥被小麦利用百分率，随之产量的提高而提高。     

不同灌水模式对禾豆混播人工草地产量与品质的影响

通过探究无芒雀麦单播和苜蓿/无芒雀麦混播草地水分利用状况和牧草产量、品质对水分亏缺的响应,提出内陆干旱区人工建植草地适宜的灌溉和种植模式。结果表明:牧草在拔节期和抽穗期水分调亏和混播种植方式能够减少草地的无效蒸发,提高牧草产量、品质和水分利用效率,是西北内陆干旱区人工草地建植的合理种植与灌水模式。     

沉积物-水界面中可交换态氮对不同菹草密度的响应

为了认清沉水植物对富营养化浅水湖泊沉积物-水界面可可交换态氮的影响,通过模拟试验,利用连续流动注射分析仪测定了NO-3-N、NH3-N等指标,并结合其他环境指标,研究了沉积物-水界面中TN、NO-3-N、NH3-N对不同菹草量(0 g、150 g、300 g)的响应。结果表明,菹草的存在增加了间隙水氧化还原电位(Eh),降低了p H,且菹草量越大,间隙水中Eh、p H值变化越明显;利用单因素方差分析,得出300 g菹草组与对照组的间隙水TN质量浓度有显著差异(P0.05);菹草量越大,间隙水中TN、NO-3-N和NH3-N以及表层沉积物中固定态铵、有机氮、NH3-N和NO-3-N的去除效果越好。     

灌水模式对高寒荒漠区混播人工草地产量及耗水特性的影响

探究灌水模式对高寒荒漠区混播人工草地产量和水分利用的效应,以获得该地区人工草地节水增产提质的灌溉制度。试验选用燕麦、箭筈豌豆进行混播,设计四种灌水处理。结果表明,灌水可显著提高人工草地产量;从全生育期看,灌水量对土壤贮水消耗量占总耗水量比例的影响较降水量显著;随灌水量增加,人工草地干物质水分利用效率和粗蛋白水分利用效率均呈先升后降趋势;采用灌拔节水+开花水的灌水模式,不仅可以获得高产高品质,还能显著提升草地水分利用效率。研究可为建立高寒荒漠草原区人工草地节水灌溉制度提供一定借鉴。     

基于耦合模型的水生态环境与区域 经济协同发展研究

为有效反映水生态环境和社会经济的协同发展状况,基于驱动力、状态、响应三个维度甄选出５０个指标,分别建构了水生态环境系统和社会经济系统ＤＳＲ指标体系,利用熵权值法得到两个系统中各指标的权重值和综合评价值,分析了水生态环境系统评价、社会经济系统的变化状况,探讨了水生态环境和社会经济系统耦合协调发展演化,提出修复、改善、优化当前水生态环境的建议。