非充分灌溉条件下冬小麦耗水规律研究

以不同生育期的土壤水分水平为试验因素,采用正交设计研究了华北平原冬小麦在不同生育时期的水分亏缺对蒸发蒸腾量和产量的影响,分析了冬小麦的耗水规律,建立了产量与水分之间的函数关系。研究结果表明:冬小麦耗水规律为:苗期耗水量较小;分蘖期和越冬期耗水量较苗期明显降低;返青期后耗水量缓慢升高;从拔节期开始到抽穗扬花期,耗水量明显增加;灌浆成熟期耗水量急剧增加并达到耗水高峰。冬小麦总产量与总耗水量之间呈二次抛物线关系,全生育期最佳灌水量为416.55 mm;水分生产函数的敏感指数以抽穗扬花期、灌浆成熟期、拔节期、苗期、分蘖越冬期、返青期的顺序依次降低,与冬小麦耗水规律基本一致。     

冬小麦产量与供水耗水的关系

根据黑龙港地区10年多处实验站冬小麦的大量试验数据，采用统计回归原理，分析了冬小麦耗水量、产量关系；并通过剖析供水与耗水的关系，进而研究了灌溉水量与产量的直接关系，建立水分、产量回归模型，为该区冬小麦的水分、产量关系预测和研究经济、科学灌溉用水提供了理论依据。     

冬小麦不同土壤水分控制下限灌溉试验研究

通过冬小麦生长期不同土壤水分下限的控制灌溉试验,提出了冬小麦在汾河灌区的耗水规律、耗水量与产量的关系,提出了试验年的优化土壤水分下限控制指标,并对其研究方法也作了论述。     

棉茬晚播冬小麦高产节水灌溉措施

本文对棉茬晚播冬小麦采用常规灌溉、播前蓄灌、播前蓄灌盖秸和适时播种常规灌溉的产量、耗水量进行了相互比较,并对各个灌溉方式下优化的灌溉制度进行了耗水规律分析,得出结论:比适时麦晚播20天的棉茬冬小麦,采用播前蓄灌和播前蓄灌盖秸的措施,可分别获得6000kg/ha以上的产量,与适时麦产量相当甚至偏高些。其耗水量小于4000m~3/ha,灌水时间为起身后期和灌浆期,灌溉定额为600～750m~3/ha。     

冬小麦节水高效灌溉制度试验研究

通过冬小麦生长不同时期、不同土壤水分下限控制水平的灌溉试验,提出了冬小麦在当年水文和生产条件下的耗水规律、耗水量与产量的关系,提出了冬小麦试验年的优化土壤水分下限控制指标和灌溉制度,并对其研究方法也作了论述.     

基于HadCM3模式的气候变化下北京地区冬小麦耗水研究

气候变化在影响作物生长及农业生产的同时,也对作物耗水过程发生影响,进而影响能量平衡与水分循环、影响作物耗水及灌溉需水量。本文采用IPCC第四次报告中给出的未来气候变化情景中的COMMIT、SRA1B、SRA2和SRB1,选用大气环流模式HadCM3,利用作物模型CERES,模拟不同的灌溉处理下、不同的预测期内北京地区冬小麦的生长和耗水过程,分析气候变化对冬小麦耗水的影响。结果表明,对于未来气候变化情景下的北京地区冬小麦,生长期内的日平均气温明显升高,辐射下降;生长期缩短,生长期长度与气温存在良好的负相关关系;充分灌溉下产量与腾发量均有不同程度的下降;设定灌溉下产量与腾发量规律不明显;无灌溉下产量与腾发量以下降为主;灌溉需水量有所减少,平均降幅8.4%;产量与耗水量大体上呈正相关关系。     

延迟灌溉对冬小麦产量及水分利用效率的影响

2011—2013年在山西省临汾市灌溉试验站进行冬小麦灌溉试验,研究了冬小麦关键生育期延迟灌水对其产量和水分利用效率的影响程度,旨在优化半干旱地区冬小麦灌溉制度,提高水分利用效率,达到节水增产目的。通过对冬小麦产量及生育期耗水量观测,结果表明:不同降水年型下,冬小麦关键生育期灌水时间的延后对其产量和水分利用效率均会产生影响。通过综合分析冬小麦总耗水量、水分利用率与产量的关系,提出半干旱地区冬小麦的最佳灌水方式:丰水年份拔节水延后20 d灌溉,干旱年份灌浆水延后20 d灌溉,可获得适宜的产量和较高的水分利用效率。     

水稻田间耗水量模拟计算

对水稻田间耗水量目前尚难以从理论上进行精确计算。通过对黑龙江汤原县汤旺河灌区水稻田间耗水量实测资料的分析和研究，提出了模拟计算水稻田间耗水量、耗水强度和耗水强度变化率的方法。计算结果和实测情况基本吻合。     

川中丘陵区节水栽培技术对冬小麦水分利用效率的影响

水分不足是限制川中丘陵区冬小麦生长发育及产量的重要因子。通过不同节水栽培措施条件下耗水特性、潜在蒸散量与作物系数的研究成果,对冬小麦的产量与水分利用效率进行了分析。试验结果表明：①在冬小麦全生育期,常规灌溉（保证田间持水量75%）耗水量最高,达到421mm ;依赖于降雨耗水量最低,仅为348mm 。②川中丘陵区冬小麦生育期逐日的潜在蒸散量（ET₀）的平均值在0.93～3.81mm/d 幅度内变动,并呈现出前期平稳、中后期逐渐增加的特征。③在冬小麦全生育期,各处理措施的K_c值幅0.23～1.92之间,并呈现一抛物线特征。在拔节期达到最大值,成熟期达到最低值;且秸秆覆盖+常规灌溉栽培措施平均K_c值最大,对照平均K_c值最小。④冬小麦产量以秸秆覆盖+常规灌溉处理最高,达到 6 222.53 kg/hm²,而以对照（A）最低,仅为3 852.00kg/hm²;冬小麦的水分生产率与灌水生产率则均表现为秸秆覆盖+节水灌溉处理最高,分别达到0.55kg/m³和3.62kg/m³。     

干旱区幼龄枣树滴灌耗水规律研究

结合环塔里木盆地干旱区的气象条件,采用525、450、375 m3/hm2共三种试验灌水定额,研究了幼龄红枣树生育期的耗水规律,并对不同耗水量的枣树产量和水分生产率进行了比较。结果表明:525、450、375 m3/hm2三种灌水定额下的耗水量分别为596、503、435 mm。不同处理的耗水量和耗水强度均呈现出盛花期>幼果期>初花期>果实膨大期>成熟期>萌芽期的耗水规律。耗水量503 mm处理的产量为506 kg/hm2、水分生产率为1.67 kg/m3,均为最优,因此该区适宜的灌水定额为450 m3/hm2。     

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。     

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。     

黄土高原植被耗水特征研究进展

黄土高原植被耗水特征是确定植物空间配置及植被恢复目标的重要依据。通过对有关研究成果的分析认为，黄土高原植被耗水特征主要有：①干旱区植被耗水量明显低于其他区域，其他区域间植被耗水量差异不明显；②供水量是影响植被耗水量的重要因素，干旱区丰水年植被耗水量可达欠水年的3倍以上；③黄土区林地总耗水量与植被生物量无关，蒸腾耗水量与植被生物量呈正相关关系；④植被建设应以降雨量为主要依据，以植被蒸腾耗水量达到降雨量的68％以上为宜。     

辽西北玉米耗水特征及其与降水和气温的关系

为分析辽西北地区玉米耗水时间变化趋势和耗水特征,利用辽西北地区1986—2007年的降水、气温和土壤含水量数据,基于水量平衡方程,采用Kriging插值法、Z指数法及多元回归分析等方法,对辽西北地区玉米耗水特征及耗水量与降水和气温的关系进行分析。结果表明:在辽西北地区干暖化趋势的背景下,1986—2007年玉米耗水量总体呈下降趋势;玉米耗水量等值线梯度较小,空间分布较均匀;玉米在不同旱涝等级下的耗水特征与降水量呈极显著相关关系,不同旱涝等级下耗水量从大到小排序为大涝、偏涝、正常、偏旱、大旱;降水和气温的变化对作物耗水量均有影响,其中积温对作物耗水量的影响较小,而降水量与耗水量呈明显正相关关系。     

甜瓜滴灌耗水量试验研究

本文着重研究了双壁滴灌与孔口滴灌条件下甜瓜的耗水规律，通过田间试验资料分析，提出了两种滴灌方式下耗水量累积过程和耗水随气象因子变化的经验公式，并分析了各气象因子对耗水量的影响，这一成果对滴灌系统的规划设计与管理具有一定指导意义。     

华北平原不同种植模式作物耗水监测与特点分析

为探究华北平原不同种植模式的作物耗水与生产能力以评价其缓解地下水超采的潜力,于2021—2022年在中国农业科学院北京市顺义试验站进行了冬小麦-夏玉米、冬小麦-夏大豆和冬小麦-夏休闲3种种植模式的对比试验。利用大型称重式蒸渗仪监测各种植模式的蒸散、土壤储水和渗漏,使用FAO-56推荐的双作物系数法估算不同种植模式的蒸散量,同时分析了估算效果和蒸散与环境的响应特征,并比较不同种植模式的水分利用效率和产量、效益的相对关系。结果表明：3种种植模式的实测蒸散量与净辐射呈指数函数关系、与气温呈二次函数关系、与水汽压差呈线性函数关系,可以使用双作物系数法或非线性拟合公式较好地估算不同种植模式的蒸散量;冬小麦-夏玉米种植模式的产量、水分利用效率和经济效益最高,耗水量也最高,地下水净消耗量为197.52 mm,而冬小麦-夏休闲模式净地下水消耗量最小,比冬小麦-夏玉米模式低72.28%。未来需要结合华北平原不同区域可利用和开采的地表水、地下水资源量和土壤储水能力以及作物耗水量优化作物种植模式,以达到地下水的采补平衡。     

花生耗水规律及其节水灌溉制度试验研究

通过田间试验，揭示了花生的耗水规律、耗水量与产量的关系，初步得出花生耗水规律为苗期2．67—3．13mm，花针期3．14—4．45mm，结英期4．39—5．37mm，饱果期2.89～4．01mm。全生育期总耗水量502．73—650．13mm。提出了在当地生产、气候和环境条件下花生的节水灌溉制度及适宜土壤水分控制下限。     

基于水资源经济投入产出的重庆产业耗水研究

为分析重庆市各行业耗水情况,利用经济学中的投入产出原理,将重庆市2007年的产业耗水量纳入投入产出表中,建立了水资源经济投入产出模型,计算了各个产业的耗水系数,并进行产业间用水效益比较。结果表明,重庆各产业部门间接耗水量隐蔽性较高,不易察觉;产业部门不同,耗水系数占其相应的总耗水比例相差很大;投入产出表可以用来研究产业经济发展和耗水量的关系。分析结果可为重庆产业结构的调整和可持续发展提供一定参考。      

冬小麦需水量的预报模型

本文根据对冬小麦四年的耗水量试验资料的分析,得出了土壤含水率、空气饱和差与冬小麦耗水量关系式,并建立了一个冬小麦需水量的预报模型。     

水稻旱作的需水规律与土壤水分调控

依据实测试验资料，分析了旱作水稻的耗水特性和规律，土壤水分、耗水量和产量三者之间的相互关系，受旱对各阶段生长发育的影响，以及不同阶段、不同程度受旱对最终产量的影响等，并求得了旱作水稻各阶段受旱的水分敏感指（系）数的生产函数。研究结果表明：受旱对产量影响最大的阶段为拔节孕穗期，抽穗灌浆期次之，分蘖期适当的水分亏缺反而有利于旱作稻的协调发育和提高产量；旱作水稻各阶段土壤水分的调控标准为：分蘖前期70－80、分蘖后期55－65、拔节孕穗期＞80、抽穗灌浆乳熟期70－80（均为占田间持水量的％），与旱作充分灌溉和水作相比可分别节水25％和60％。