节水灌溉条件下作物系数和土壤水分修正系数试验研究

考虑土壤水分调控所产生的作物生长滞后效应与补偿生长效应,对节水灌溉条件下作物蒸发蒸腾量ETc的理论计算模型进行了研究。根据灌溉试验资料,确定了冬小麦、夏玉米、棉花及水稻作物的作物系数Kc,得出节水灌溉条件下主要农作物土壤水分修正系数Ks的计算公式。覆膜旱作节水灌溉模式的水稻需水量计算实例结果显示,计算值与实测值较为吻合,模型具有较高的精度。     

华北轮作农田灌溉制度多目标优化模型及应用

针对华北地区冬小麦-夏玉米轮作种植模式,构建了轮作农田灌溉制度多目标模拟-优化模型,该模型利用水量平衡模型模拟不同灌溉制度下的农田耗水过程,利用水分生产函数估算不同耗水条件下的作物产量,以2种作物每次灌溉的灌水时间及灌水定额为决策变量,以两种作物产量最大为目标函数。引入动态罚函数对灌溉定额进行约束,采用改进非支配排序遗传算法进行求解,最终用理想点法对所得Pareto非劣解进行决策。不同灌溉定额下北京地区冬小麦-夏玉米轮作农田灌溉制度多目标优化结果表明:轮作模式下冬小麦的灌水关键时期为抽穗与灌浆期,与水分敏感期基本一致;夏玉米的灌水关键时期为拔节与抽穗期,受前期墒情及降水影响比水分敏感期有所提前。在最优灌溉制度下,随着灌水量的增加,两种作物产量均增加;产值呈抛物线增加,但边际产值递减;单位灌水量产值呈幂函数减小;同时作物耗水量呈对数增加,而土壤水利用量呈抛物线减少。     

黄淮海流域片种植结构变化对灌溉需水的影响与预测分析

中国面临的水危机表现之一为黄淮海流域片的灌溉用水危机。减少流域片高耗水作物种植,调整农业产业结构被认为是解决灌溉水危机的重要手段。本文分析了未来黄淮海流域片种植结构变化对区域灌溉需水的影响。结果表明,如果不采取提高灌溉水价等新的灌溉用水政策,流域片播种面积在全国总播种面积下降的情况下还会增加。种植结构调整引起流域片灌溉需水总量增长而不是减少。如果没有新的水资源管理办法,减少黄淮海流域片高耗水作物种植的政策可能会难以落到实处。     

Theory and application of Agricultural Innovation Platforms for improved irrigation scheme management in Southern Africa

Abstract

Many small-scale irrigation systems are characterized by low yields and deteriorating infrastructure. Interventions often erroneously focus on increasing yields and rehabilitating infrastructure. Small-scale irrigation systems have many of the characteristics of complex socio-ecological systems, with many different actors and numerous interconnected subsystems. However, the limited interaction between the different subsystems and their agents prevents learning and the emergence of more beneficial outcomes. This article reports on using Agricultural Innovation Platforms to create an environment in which irrigation scheme actors can engage, experiment, learn and build adaptive capacity to increase market-related offtake and move out of poverty.     

灌区降水量与参考作物腾发量的联合 分布模型研究

为从系统和风险的新角度描述灌溉系统的两个基本变量,在分析参考作物腾发量研究现状的 基础上,以宁夏卫宁灌区为例,基于灌区降水量和参考作物腾发量之间具有的天然相关性,首先应用 P - III曲线法推求得到二者的频率分布曲线,再运用C叩ula函数方法构建了降水量和参考作物腾发 量年际联合分布模型,给出了降水量和参考作物腾发量的重现期等值线图,为灌溉系统的规划和风险 评价提供了新的技术支撑。     

Livelihood assets and institutions for smallholder irrigation farmer market access in Limpopo,South Africa

Despite having access to irrigation water, many smallholder irrigation farmers in rural South Africa remain subsistence-oriented, with little market participation. Their tangible and intangible assets influence production and market access. Largely qualitative data collected in rural Limpopo Province show that the farmers’ tangible assets supported production but in some instances restricted them from producing efficiently. Likewise, their intangible assets mostly limited their capacity to produce efficiently, to find markets or to organize themselves. These farmers’ tangible assets need to be upgraded and their intangible assets need strengthening to increase production capacity and marketing efficiency.     

一种基于根、冠相互作用机制设计灌溉方案的方法

根据根、冠间相互作用机制及其对土水环境响应特征，建立了以土壤水分为参变量的根、冠关系模拟调控模型，并基于常规及适应跟踪控制思想，给出了2种计算作物需水量、规划灌溉方案的方法. 作为例子，分别计算出了1992、1994两年冬小麦生长季内逐日1m土体应具备的水量，模拟值与实测值经统计相关检验，均达到了极显著水平.实验证明，两种方法可用来根据不同生产目标，制定农田灌溉方案。     

内蒙古河套灌区局部秋浇条件下农田水盐运动特征分析

针对河套灌区局部秋浇条件下田间水盐运动的特殊性,选取典型试验区对其进行研究。结果表明:与全面灌溉相比,灌溉区地下水位在局部灌溉后回落更为迅速,灌溉可以达到很好的洗盐保墒效果;而非灌溉区则部分承泄了灌溉区的排水,地下水位和地下水含盐量都显著升高,尽管在灌溉结束后其地下水位会随着排水过程而相应回落,但在其上涨过程中却促使盐分向上层土壤运动,从而增加土壤剖面的含盐量。分析还进一步表明,局部灌溉条件下,非灌溉区水盐运动所受影响在一定程度上取决于灌溉面积所占整个区域的比重。     

Communal irrigation systems in South-Eastern Africa: findings on productivity and profitability

Abstract

Significant expansion of irrigated agriculture is planned in Africa, though existing smallholder schemes perform poorly. Research at six schemes in Mozambique, Tanzania and Zimbabwe shows that a range of problems are exacerbated by poor management, with limited market linkages leading to underutilization and a lack of profit. Improving sustainability of these complex systems will require: multiple interventions at different scales; investing in people and institutions as much as hardware; clarity in governments’ objectives for their smallholder irrigation schemes; appropriate business models to enable farmers; and better market linkages.     

我国灌区建设及管理技术发展成就与展望

新中国成立70年来,我国灌区建设与管理取得了举世瞩目的成就,农田灌溉面积由1949年的1593万hm2发展到2016年的6714万hm2,位列世界第一,保障了我国粮食安全供给和社会经济发展。我国灌区建设与管理已经历了三个大的发展阶段,依靠科技进步解决了发展过程中出现的各种问题,使我国灌区建设与管理水平逐步得以提升。今后的30年将是我国实现灌区现代化的时期。本文较系统介绍了我国灌区发展概况、灌区建设与管理技术进展和成就、灌区面临的主要问题和挑战、以及灌区现代化发展展望。     

灌排一体化工程对地下水埋深及作物生长影响的研究综述

灌排一体化工程是提高农业水肥利用效率、减小旱涝灾害影响、提高作物产量的重要方式之一,近年来人们逐渐认识到灌溉与排水是紧密相连的两部分,对于农田灌溉排水工程的研究与相关建设也在不断增加。灌排系统从早期提高排水效率,到注重环境影响,逐渐发展为节水灌溉与新型排水技术相结合的灌排一体化工程。灌排一体化工程通过控制灌溉与排水过程,会对土壤含水率和地下水位、地下水矿化度产生一定的影响,改变作物根系土壤水分条件,从而影响作物的水分吸收和生理生长过程,合理的灌排工程可以促进作物的生长,提高产量。我国南北方灌排系统功能存在一定差异,南方以除涝防渗为主,北方则以提高抗旱能力、治理土壤盐渍化为主。同时,我国灌排系统还存在前期投入成本高、运行维护管理不完善、系统操作技术难度高等问题急需解决。未来,灌排一体化工程应朝着管网化、信息化和自动化方向发展,进一步提高田间水肥利用效率,实现灌排现代化。     

泰山区小型农田水利工程存在问题与发展对策

小型农田水利工程是农业发展的重要的基础条件之一,是实施农业可持续发展的关键。通过对泰山区小型农田水利工程现状的调查与分析,指出了目前泰山区在小型农田水利工程建设和管理方面存在的问题,并针对这些问题提出了加强小型农田水利工程建设和管理的对策。     

Profitability of irrigation and value of water in Oklahoma and Texas agriculture

ABSTRACT

This article evaluates profitability of irrigated versus non-irrigated agricultural production of major crops (corn, cotton, wheat, soybeans, sorghum) in 2010 (a wet year) and 2011 (an exceptional drought year) in Oklahoma and Texas. It also estimates the economic value of water for agricultural production in both states to answer the question of added value generated with irrigation. Answering those questions is critical in the face of exceptional and severe droughts affecting Oklahoma and Texas in the past decade, in addition to steeply declining groundwater resources in the Ogalalla Aquifer. The results can help with designing mitigation and adaptation measures to water scarcity.     

Domestic water access and pricing in urban areas of Mozambique: between equity and cost recovery for the provision of a vital resource

This article first presents the urban domestic water access situation in Mozambique. Then it analyzes the country's tariff system as a tool to recover water supply costs and to secure equity and affordability for the urban households served. The analysis focused on those households with in-dwelling water access (less than 50% of the urban population in Mozambique). Urban families using 5 m³, 10 m³, and 15 m³ of in-dwelling piped water per month pay an average of USD 0.86, 0.74, and 0.76 per m³, respectively. At the national level, cost recovery is an issue because in most urban areas operation and maintenance costs are not fully covered. The average coverage ratio for the country is 0.85. The presented figures indicate that a revision of the water tariffs currently applied in Mozambique could help improve equity, affordability and cost recovery.     

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。     

基于农业灌溉需水量计算的黄河三角洲作物结构优化EI北大核心CSCD

为优化黄河三角洲作物结构,以东营市垦利区为例,计算了当地主要作物各生育阶段及整个生育期内的作物需水量、有效降水量以及淋洗需水量,并对不同作物的水分盈亏情况进行了分析。结果表明:作物补充灌溉需水量从小到大依次为玉米、棉花、小麦、水稻;玉米水分亏缺程度最低,应适当增加玉米种植面积或者把冬小麦、夏玉米轮作更换为一年种植两季玉米(春玉米和夏玉米);减少棉花在中、轻度盐碱地的种植面积,对耐盐性较好的棉花改用排水回用或微咸水灌溉;兼用灌溉用水和洗盐用水种植水稻,在经水稻种植改良成轻度盐碱地的土壤上种植玉米和小麦。     

作物水分生产函数及灌溉制度优化的研究进展

阐述了作物水分生产函数的基本原理和一些典型模型,并对其在灌溉方面及不同阶段缺水对作物生物量累积的后效性影响等方面的研究,以及可行性分析及地区移用性研究加以探讨。对作物灌溉制度优化模型以及作物优化灌溉制度设计方法研究加以探讨,分析了目前模型中指数取值研究不足等问题。为合理利用有限水资源,达到最大的作物产量或产值,实现有限水量在作物生长期及作物间的合理配置提供依据。     

农田控制排水与补充灌溉对作物产量和排水量影响的模拟分析

农田控制排水是减少硝态氮流失最直接有效的方法之一。本文利用典型涝渍区-淮北平原砂姜黑土地区实测土壤、气象、作物等资料,用DRAINMOD模型进行了长序列模拟分析,结果显示在当地气象条件下,干旱是影响冬小麦产量的主要因素,而涝渍则是影响棉花产量的主要因素。补充灌溉条件下,采用传统排水与控制排水两种措施的模拟结果显示,灌溉可使冬小麦产量得到大幅提高,但对棉花产量的影响不大。采取控制排水措施后,地下排水量大大减少,排水总量也显著降低,从而有利于区域水质的保护。     

基于作物冠气温差的精量灌溉决策研究及其田间验证

根据相关研究结论和田间试验结果,构建了精量灌溉中基于作物冠层红外温度和土壤水分等模糊决策模型,并进行了冬小麦田间试验的实际运行和结果考核.结果表明,冠层红外温度是一个较好的反映作物水分状况的灌溉决策指标;冬小麦日内冠气温差的变化规律是在10点和14点出现双峰现象,最佳灌溉决策时机应该考虑到这两点的观测数据.充分考虑作物的水分信息状况和土壤水分情况(田持的60%时),将可以使作物的灌溉决策和管理达到“适时“和“适量“.所开发的基于作物红外冠层温度的精量灌溉决策模型,可以在进一步的试验观测基础上进行改进和完善,有较强的通用性和实用性.