不同灌水定额对膜下滴灌玉米的生长、产量及水分利用效率的影响

探究适宜多砾石砂土地区膜下滴灌玉米高产、高效节水的灌溉制度,针对该地区滴灌玉米缺乏相关灌溉制度的突出问题,采用大田小区对比试验的方法,研究不同灌水定额(300 m3/hm2(W1)、375 m3/hm2(W2)、450m3/hm2(W3)、525 m3/hm2(W4)、600 m3/hm2(W5))对玉米生理指标、产量及水分利用效率的影响。结果表明:提高灌水定额对玉米生理指标有促进作用,能够加速籽粒发育;灌水定额与产量、水分利用效率呈单峰曲线变化,与耗水量呈线性变化。灌水定额大于525 m3/hm2时,对生理指标和产量无显著影响。灌水定额低于450 m3/hm2时,作物生长发育受到抑制,严重影响了产量构成要素,使玉米最终产量受到限制。在W4处理下产量与水分利用效率达到峰值。综合试验分析表明,在多砾石砂土地区选择灌水定额为525 m3/hm2的灌溉制度较适宜。     

喷灌水分处理对冬小麦产量及籽粒品质的影响

为探索华北平原冬小麦籽粒产量、品质及水分利用效率对水分胁迫的响应规律,通过2个生长季(2010—2012年)的大田试验,重点研究喷灌条件下,不同水分供应模式对冬小麦地上部生物量、经济产量、籽粒品质及水分利用效率的影响。结果表明:与全生育期充分供水处理相比,返青—拔节期适度水分亏缺以及灌浆成熟期适度水分亏缺处理的收获指数、水分利用效率以及灌溉水利用效率均有不同程度的提高,籽粒产量略有增加或减产幅度较小,同时不同程度改善了籽粒品质;综合考虑经济产量、籽粒品质以及水分利用效率和灌溉水利用效率,试验条件下返青—拔节期适度水分亏缺和灌浆—成熟期轻度水分亏缺可作为当地喷灌冬小麦适宜的优质高效灌水模式。     

基于熵值模型的亏缺灌溉对番茄产量与水分利用的综合评价

为探讨西北干旱区温室番茄节水高效灌溉模式,采用熵值模型对不同生育阶段水分亏缺与膜下沟灌番茄产量、水分利用及经济效益的响应进行了综合评价。结果表明:番茄前期产量、后期产量、二类果产量与灌溉水分利用效率这4项指标是影响评价结果的主要因素;番茄苗期较正常灌水量应减少2/3,开花和果实膨大期、果实成熟与采收期应保持正常灌水量。     

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。     

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。     

不同灌水频率膜下滴灌对向日葵生长及产量的影响

文章通过开展不同灌水时间间隔和灌水次数向日葵膜下滴灌灌溉试验研究,比较分析不同灌水频率下向日葵生长指标及产量的差别。结果表明,与常规地面灌溉相比,膜下滴灌可以显著提高向日葵的株高、茎粗、盘径、产量和灌溉水利用率,且每隔7 d灌水1次的滴灌灌水方案能更好地满足向日葵对水分的需求。研究分析表明,在该灌水频率下向日葵整个生育阶段采取的膜下滴灌,可节约用水40%,产量可提高15.4%,增收5 280元,水分生产率可提高91.6%。     

河西内陆区作物耗水与降水耦合及水效益分析

针对河西内陆区向日葵、辣椒、玉米耗水规律及其与降水耦合程度,文章研究分析了不同灌水方式对作物产量及水分利用效率等指标影响。结果表明3种作物耗水与降水耦合度均远小于1,且膜下滴灌相比对照在提高水分利用效率和水经济效益方面优势都较为明显,说明旱区仅靠降雨远不能满足作物需水量,需结合作物耗水规律进行灌水满足作物所需水分,且在干旱地区推广膜下滴灌灌溉技术,不仅能提高灌溉效益,而且利于干旱地区农业生产可持续发展。     

滴灌模式对春小麦产量和水分利用效率的影响

为探索我国西北干旱区滴灌春小麦适宜的优质高效灌水指标,通过2个生长季(2012—2013年)的人工控水试验,重点研究了不同灌水定额和灌水周期对春小麦耗水量、产量以及水分利用效率的影响。结果表明:高水分和低水分处理的小麦株高随着灌水频率的降低而减小,中水分处理随着灌水频率的降低而增大;小麦产量随着灌溉定额的降低而降低,并且以高水中频灌溉处理(灌溉定额为495 mm,灌水周期为7 d)的产量最高,低水低频灌溉处理(灌溉定额为344mm,灌水周期为10 d)的产量最低;中水高频处理(灌溉定额为400 mm,灌水周期为3 d)及高水中频处理水分利用效率及灌溉水利用效率相当,且明显高于其他处理的。综合考虑产量和灌溉水利用效率,试验条件下以高水中频和中水高频处理最优,特别是中水高频处理,与高水中频处理相比,产量降低10.01%~12.44%,但节约了14.14%的灌溉水资源,可作为当地春小麦的灌溉模式。     

不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响

为有效分析和探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及其水分利用效率的影响,对滴灌、喷灌、微喷灌和小白龙节水灌溉方式及其灌水量(45 mm、90 mm、135 mm)开展大田试验,并分别在小麦的拔节期和灌浆期之前进行灌水。结果表明:在小麦收获时,土壤的储水量表示为滴灌微喷灌喷灌小白龙,耗水量最少的为滴灌和微喷灌;小麦的千粒重伴随着灌水量的不断增加而呈现出下降的趋势,而在滴灌方式下,小麦的穗长、穗粒数表现较好。因此,灌水可以显著提高小麦的产量,并且水分利用效率会随着灌水量的不断增加而降低,其中在采取滴灌(135 mm)的时候,小麦的产量最高,而水分利用效率则以滴灌(45 mm)最高。因此四种节水灌溉方式下,滴灌方式更有利于小麦增产和节水。     

不同水势对干制辣椒产量和水分利用效率的影响研究

试验主要研究在西北干旱地区膜下滴灌条件下,不同水势处理对干制辣椒产量和水分利用效率的影响,从而确定适合该地区的辣椒滴灌控水下限。试验根据滴头下25cm深处土壤的基质势设置5个控水下限：-10kPa、-20kPa、-30kPa、-40kPa和-50kPa,测量的指标主要有叶面积、株高、土壤水分和产量等。试验结果表明,以-30kPa为灌水下限的处理具有较高的叶面积指数、株高、最高的辣椒产量和水分利用效率。而控水下限过高和过低均会影响产量。因此在西北干旱地区膜下滴灌条件下,建议干制辣椒的控水下限为-30kPa。     

Irrigation Scheduling Optimization for Cotton Based on the AquaCrop Model

To improve irrigation efficiency, it is important to optimize agriculture irrigation scheduling. The objectives of this study were to evaluate the AquaCrop model for its ability to simulate cotton in the North China Plain and optimize irrigation strategies. The AquaCrop model was calibrated using 2002–2009 data and validated using 2010–2014 data. Root mean square error (RMSE), mean absolute error (MAE) and residual coefficient method (CRM) were used to test the model performance. The model calibrated for simulating cotton yield had a prediction error statistic RMSE of 0.152 t hm^?2, MAE of 0.123 t hm^?2 and CRM of 0.120. On validation, the RMSE was 0.147 t hm^?2, MAE was 0.094 t hm^?2 and CRM was 0.092. The goodness-of-fit values for the calibration and validation data sets indicated that the model could be used to simulate cotton yield. The analysis of irrigation scenarios indicated that the highest irrigation water productivity could be obtained by applying one irrigation at the seedling stage in a wet year, two irrigations, at the seedling and squaring stages, in a normal year and three irrigations, at the seedling, squaring and flowering stages, in a dry year. These results could be useful to the government in determining reasonable, well-timed irrigation for agricultural regions.

     

基于耗水平衡分析的区域水资源管理

传统的供水管理和需水管理难以满足水资源可持续利用的要求,从耗水管理角度出发,以区域耗水平衡为理念,采用SWAT模型对河北省馆陶县基于蒸腾蒸发(ET)的水资源管理进行了分析,模拟了小白龙灌溉、低压管灌和喷灌3种不同节水灌溉方式下分别对应的6种作物种植结构调整模式(共18套水资源管理方案)的区域耗水水平。研究结果表明,低压管灌和喷灌两种节水灌溉方式对于减少区域ET量的作用与其所减少的取水量相比差距较大,真实节水效果并不十分显著。影响区域ET的主要因素是降水,区域ET量在湿润年份明显要高于干旱年份。这一规律并不随着灌溉方式和作物种植结构调整而发生根本性变化。灌溉对冬小麦生育期ET量的影响要显著高于对玉米生育期ET量的影响,减少冬小麦种植面积可以有效降低区域ET量。因此,馆陶县实现区域耗水平衡的最佳灌溉管理方案是灌溉方式为喷灌、冬小麦种植面积减少20%且全部改种为棉花。研究结果可为区域水资源管理和水资源高效利用提供参考。     

膜下滴灌棉田不同春灌淋洗定额压盐效果分析

随着节水灌溉技术的发展,新疆节水灌溉面积已达到178.53万hm2,其中膜下滴灌棉田面积达到59.133万hm2。滴灌棉田盐碱化是节水灌溉中产生的新问题,春灌是水利措施改良盐碱地的方法之一。通过对新疆巴州试验站膜下滴灌棉田的现场试验数据进行分析,得出合理的春灌淋洗定额,以减轻盐碱对土壤的影响。     

膜下高频滴灌棉花田间耗水规律的试验研究

棉花在充分供水条件下的田间耗水强度变化过程是制定田间灌水决策的依据，本文在膜下滴灌条件下对棉花分别进行不同频率的灌溉，以研究相应的田间耗水强度变化过程。试验中，灌水周期分别为2d、4d、6d，另设一对照处理，同时观测土壤含水率、棉花主根、棉花产量。试验结果表明，相对于对照处理，高频处理表层土壤含水率水平较高，耗水深度浅，花铃期耗水强度大，最大可达12mm／d，其他生育期耗水强度小。随着灌水频率的增大，棉花花铃期耗水强度增大，单株铃数增多，棉花主根短，产量提高7．3％～17．4％。     

基于模糊优选理论的水资源效益评价体系

以模糊优选理论与模型为基础,同时考虑定量和定性指标的影响,构建了灌区水资源利用综合效益的多目标多层次半结构性评价体系。介绍该模型的计算步骤,应用该模型对陕西省某灌区的水资源效益进行综合评价,并与其他方法的评价结果进行比较。结果表明:该评价体系克服了以往评价以经济效益为主、忽视生态环境效益和社会效益的缺点;不仅能够用于不同方案的优选,而且还能给予每个方案优劣评价;评价体系更加合理,可靠性、实用性强,还可对指标进行扩展或变化,适用于多种综合评价问题。     

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。     

覆膜棉花调亏灌溉模式的研究

调亏灌溉是一种新的作物节水灌溉技术.研究针对新疆棉花覆膜灌溉的实际,在新疆石河子乌兰乌苏农业气象站进行了棉花调亏灌溉试验研究,研究了不同灌水模式下棉花的生长状况和产量,提出了棉花的调亏灌溉模式.     

膜下滴灌技术在棉田中的推广应用前景展望

膜下滴灌技术是近年发展起来的一项新的先进的农业节水灌溉技术,是滴灌技术与塑膜覆盖技术的有机结合,非常适于大田宽行作物灌溉,尤其适用于棉田灌溉。文中针对目前棉田灌溉技术现状以及水资源愈来愈匮乏的现实,着重阐述了棉田中发展膜下滴灌技术的必要性、可行性以及面临的问题与对策。     

Irrigation Projections in Georgia's Alabama-Coosa-Tallapoosa and Apalachicola-Chattahoochee-Flint Basins: 1995–2020

In this study, we use an ecreage-response model to complementthe 1995 USDA/NRCS study of water demand in agriculture in theACF river basin of Georgia through the year 2020. Due to priceeffects, our results show that cotton, peanuts, vegetables andorchards receive a larger fraction of irrigation than they do inthe NRCS model, while corn receives significantly less. Inaddition, we model peanut acreage as quasi-fixed in order toreflect agricultural policies, which further increases the shareof irrigation applied to cotton, orchards, and vegetables. Wecombine our estimated model with the results of the NRCS studyto determine the implicit future prices assumed in the NRCSmodel.     

地下水位下降对干旱区膜下滴灌棉花需水量的影响

膜下滴灌种植方式大面积在西北干旱地区推广应用,使得该区地下水得不到有效补给,地下水位出现大幅下降。水位下降使地下水对土壤水的顶托作用和潜水的蒸发作用减弱,对作物需水量产生一定影响。利用2008~2018年新疆巴音郭楞蒙古自治州国家重点灌溉试验站不同地下水位进行滴灌实验的有利条件,研究地下水位下降对干旱地区膜下滴灌棉花滴灌水量的影响,并使用Penman-Monteith公式计算地下水埋深7～8 m时膜下滴灌棉花的需水量。研究表明：地下水位下降致使干旱地区的膜下滴灌棉花高产的需水量上升;滴灌水的入渗能力具有随矿化度增加而增加的趋势,且适宜的含盐量对棉花的生长具有一定的协同作用;当地下水埋深大于6 m时,水位的进一步下降将不再促使膜下棉花的需水量进一步上升。