咸水非充分灌溉下制种玉米水分利用效率研究

为了制定制种玉米的灌溉制度,在甘肃省石羊河流域开展了咸水非充分灌溉田间试验,通过测定土壤含水量和制种玉米生长指标,研究了咸水非充分灌溉对制种玉米耗水规律、产量、水分利用效率和灌溉水分利用效率的影响。研究结果表明:制种玉米耗水量随着灌水量的减小而减小,随着灌水矿化度的增大而减小,适当降低灌溉水量和灌水矿化度,土壤水分能够得到充分利用;轻度缺水灌溉和微咸水灌溉对作物产量影响较小,与淡水充分灌溉相比,2ETc/3、3 g/L微咸水灌溉的制种玉米减产了10.3%。在研究区制定制种玉米灌溉制度时,灌溉水量采用370 mm左右的非充分灌溉和灌水矿化度采用3 g/L以下的咸水灌溉,制种玉米的产量减产幅度较小,并且能够提高水分利用效率和灌溉水分利用效率。     

黄羊灌区小麦、玉米春季储水灌溉技术试验研究

通过土钻取土烘干法及作物指标常规测定方法测定了不同年春季储水灌溉定额及种植方式下小麦、玉米出苗率、土壤水分变化规律、耗水规律及水分利用效率,并结合气象数据比较不同灌水处理的优越性,分析了不同春季储水灌溉定额对土壤水分及作物产量的影响。研究结果表明,将冬季储水灌改为春季储水灌从技术层面上切实可行。在适宜灌水定额条件下,小麦可减少储水灌灌溉水量45 mm,水分利用效率提高16.0%;玉米可减少储水灌灌溉水量45 mm,水分利用效率提高13.06%。在实际种植生产中小麦应以春灌定额105 mm,生育期灌水2次(灌水定额105mm)为宜,玉米应以春灌定额105 mm,采用垄沟种植,生育期灌水3次(灌水定额60 mm)为宜。这样不仅可节约有限水资源,还可提高地温及水分利用效率,达到节水、增效的目的。     

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。     

不同灌溉方式对土壤水分、棉花生长性状及产量的影响

为了探讨不同灌水方式对土壤水分、棉花生长性状及产量的影响,通过测坑试验,设定膜下滴灌、地下滴灌、微润灌3种灌溉方式,利用PR2测定土壤水分状况,并对棉花生长性状进行连续监测。结果表明,土壤湿润体大小关系为:膜下滴灌地下滴灌微润灌,其中微润灌较地下滴灌土壤湿润体水分分布更均匀;微润灌所形成的土壤湿润体对棉花株高、茎粗、叶面积指数的生长促进作用弱于膜下滴灌和地下滴灌;微润灌条件下棉花水分利用效率最高,其灌溉定额大幅减小的情况下,其产量仅降低了15.7%~17.7%,该灌溉方式有较大的节水潜力。     

膜下滴灌灌溉制度对棉花生长和产量的影响

在新疆开展了2a的棉花膜下滴灌试验,研究了滴灌灌水量对土壤含水率、棉花生长状况和产量的影响,主要结论如下:1灌水量增加对表层土壤含水率的影响较小,在20~60cm的根区土壤中,土壤含水率随着灌水量增加明显增大;过高的灌水量会增加主要根系层(60cm)以下土层中水分的淋失;从提高水分利用的角度,中灌水量处理最为适宜。2棉花的株高和叶面积指数随灌水量增加而增加,差异达到显著水平;灌水量增加使棉花皮棉产量显著增加,处理间最大差异达到48.8%;高灌水量会明显增加未开铃数。3综合考虑土壤水分利用状况和棉花生长及产量因素,新疆地区棉花膜下滴灌灌水量取充分灌溉水量的75%较为适宜。     

不同灌水处理对多砾石砂土膜下滴灌玉米 水分分布特征的影响

为探究不同灌水定额对多砾石砂土膜下滴灌玉米土壤水分分布的影响,采用大田小区对比的试验方法,分析30.0mm、37.5mm、45.0mm、52.5mm、60.0mm五种灌水定额对土壤水分分布的影响。结果表明:同一灌水处理条件下,土壤剖面含水率等值线分布形式的变化过程是"长轴在垂向的椭圆形-长轴在横向的椭圆形-单峰曲线"。灌水24h后土壤含水率达到一个相对的稳定状态,且土壤表面25cm内的含水率明显小于灌后0h土壤含水率;40cm深度处土壤含水率达到最大。不同灌水定额土壤含水率变化趋势一致,随灌水定额的增加含水率等值线图越接近于椭圆形;在垂直方向与水平方向土壤含水率增加幅度分别表现为:中部下部上部、左部中部右部;52.5mm灌水定额处理下不同深度的土壤含水率最接近田间持水率。试验分析认为在多砾石砂土地区52.5mm灌水定额处理是水分分布最优的灌水处理。     

微喷条件下灌水量对烤烟生长发育和水分利用效率的影响

介绍2008年在豫中烟区采用大田试验比较微喷灌溉不同灌水量及传统沟灌条件下烟株生长发育、产量、产值和水分利用效率的差异情况。试验结果表明,在伸根期干旱情况下灌溉处理可显著促进烟株生长发育,表现为株高增加,茎围增大,有效叶数增多,叶面积扩大,以总微喷量为72 mm的效果最好;烟叶产量、产值以总微喷量72 mm的最高,分别比不灌水对照增加65.64%和103.35%。水分生产率和水分产值率以总微喷量48 mm的最高,分别比传统沟灌提高23.24%和48.29%。微喷各处理水分生产率和灌溉效率均显著高于传统沟灌,灌水生产率、灌水产值率和灌水增产率以总微喷量24 mm的最高,灌水增值率以总微喷量48 mm的最高。豫中烟区在正常气候条件下,以总灌水量48~72 mm为宜。     

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。     

适宜滴灌春小麦的土壤含水率下限研究

土壤含水率下限,决定着灌水时间的开始、灌水量和灌水次数等灌溉指标,适宜土壤含水率下限的作物灌溉,避免了盲目灌溉,节约了水资源。从水分生产函数和作物水分利用效率2个方面讨论了适宜滴灌春小麦的土壤含水率下限,初步确定适宜滴灌春小麦的土壤含水率下限为田间持水率的55%～70%。     

灌溉定额与灌溉水矿化度对春玉米水分利用效率影响研究

通过在甘肃省石羊河流域开展春玉米咸水灌溉田间试验,研究了灌溉定额和灌溉水矿化度对春玉米耗水量及水分利用效率的影响.研究结果表明:春玉米耗水量随着灌溉定额的增大而增大,随着灌溉水矿化度的增大而减小.而从充分利用土壤贮水的角度考虑,非充分灌溉能够提高土壤播前贮水的利用量,而咸水灌溉则会降低土壤贮水利用量;非充分灌溉有利于提高春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率,而咸水灌溉会降低春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率.本次试验得到淡水轻度缺水灌溉处理的水分利用效率和灌溉水分利用效率最大值分别为2.90 kg/m~3和4.23 kg/m~3.与淡水充分灌溉处理相比,在研究区若采用灌溉定额为340 mm和灌溉水矿化度为0.71 g/L的灌溉方式,春玉米的水分利用效率和灌溉水分利用效率可提高25%以上,同时可节水170 mm.     

咸水灌溉下制种玉米水分利用效率的研究

为了探究石羊河流域地下咸水资源的利用方式,在西北干旱区的石羊河流域开展了咸水灌溉田间试验,通过测定土壤含水率和制种玉米产量指标,研究咸水灌溉对制种玉米耗水量、产量、水分利用效率和灌溉水分利用效率的影响.研究结果表明:在相同灌溉水量条件下,不同灌水矿化度对制种玉米的耗水量影响不明显;随着灌水矿化度的增加,制种玉米的产量逐渐降低,3 g/L的微咸水灌溉与淡水灌溉相比,减产幅度在20%以下,而9 g/L的高矿化度的咸水灌溉减产幅度在30%以上;水分利用效率和灌溉水分利用效率具有与产量类似的规律.因此,在研究区短时期采用3 g/L以下的微咸水进行灌溉,对制种玉米减产幅度、水分利用效率和灌溉水分利用效率的影响较小.     

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。     

浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量 对不同灌水定额的响应

为确定适宜多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿的灌溉制度, 试验设定 5 种灌水定额( 22. 5、 30.0、 37.5、 45.0 和 52.5 mm) 并以地面灌为对照组( CK) , 研究灌水定额对浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量的影响。结果表明: 不同灌水定额下各茬苜蓿的耗水强度为第 2 茬> 第 1 茬> 第 3 茬, 且均在孕蕾期达到峰值。各茬苜蓿的总耗水量表现为第 2 茬> 第 3 茬> 第 1 茬, 且耗水量分别在分枝期、初花期及孕蕾期最高。灌水定额大于 45.0 mm 时, 耗水强度增加趋势不明显且与地面灌( CK) 相近。45.0 mm 灌水定额与地面灌( CK) 间的耗水量差异不显著( P < 0.05) 。高灌水定 额( 45.0、52.5 mm) 与地面灌( CK) 之间的总耗水量、总产量以及总水分利用效率差异不显著, 与低灌水定额( 22.5、 30.0、37.5 mm) 差异显著( P < 0.05) , 且各茬苜蓿此三项指标的差异性一致。总产量与总水分利用效率在灌水定额 为 45.0 mm 处达到最大, 与地面灌( CK) 相比分别增加了 9.05% 、14.54% 。选用 45.0 mm 灌水定额和 54.0 mm 灌溉定额作为多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度较为合适。     

基于作物耗水定额控制的灌溉管理模型

海河流域水资源供需矛盾突出,其中农业灌溉所占用水量和耗水量比例最大,而其水分利用效率相对偏低,因此节水潜力较大,为合理调控区域灌溉用水,本文将田间试验观测为基础的灌溉节水理论和方法与遥感数据反演区域耗水(ET)的点面优势相结合,提出了基于作物耗水定额管理的农业灌溉管理模型,通过控制区域上的作物耗水量分布,促进区域灌溉水资源的合理调配和利用,实现资源性节水。模型主要功能包括遥感反演数据统计分析、区域耗水目标分解、作物ET定额分配、种植结构调整、节水潜力分析以及净灌溉需水量估算。可实现从区域综合耗水控制目标向主要作物ET定额的分解,并转化为灌溉用水管理中可控制的灌溉定额,通过逐年设置主要作物的ET控制定额和种植结构情景方案,分析区域的节水潜力,消除奢侈耗水,实现不同水文年和耗水控制阶段目标下的灌溉定额管理,为区域灌溉水管理提供技术支持。     

宁夏半干旱区玉米滴灌灌溉制度试验研究

为了促进宁夏半干旱区节水灌溉技术的推广应用,本文针对宁夏扬黄灌区规模推广玉米大田滴灌缺乏相关滴灌灌溉制度的突出问题,采用大田小区对比试验与示范区技术应用监测相结合的方法,开展了玉米裸地滴灌灌溉制度试验研究。在综合分析玉米生育期灌溉定额、土壤含水率变化、耗水量、作物产量、水分生产效率的基础上,研究提出了玉米生育期滴灌11~12次、灌水定额300~450 m3/hm~2,灌溉定额4 200~4 425 m3/hm~2的滴灌灌溉制度。研究结果表明:玉米大田滴灌目标产量15 000 kg/hm~2,水分生产效率达到3.0 kg/m3,玉米滴灌较大田畦灌可提高经济效益3 735元/hm~2,同时节水1 800 m3/hm~2、节水30%以上。     

分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响

采用管式-时域反射仪(Tube-Time Domain Reflectometry, Tube-TDR)和热脉冲技术，研究了分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响。研究结果表明，根区两侧同时灌溉(Both Partial Irrigation，BPI)时土壤水分向深层运动而远离根系层，不能被根系有效地吸收利用，而半边固定灌溉(Fixed Partial Irrigation，FPI)和两边交替灌溉(Alternate Partial Irrigation,API)时减少了水分向深层运动，有利于根系有效地吸收。干湿交替和部分根干燥能促进根系补偿效应的发挥，使根系具有更强的吸水能力，但是又由于FPI干燥部分的根系长期处于干旱之中，使根系老化而造成复水后不能恢复其吸水能力。树干液流与ET0呈线性相关，并且其回归方程的系数在BPI、API和FPI处理中依次呈递减的趋势，这说明了在同样的大气潜在蒸发能力条件下，采用不同的根区湿润方式时，桃树蒸腾液流对大气潜在蒸发能力的响应程度存在着明显的差异。根液流与ET0成非线性相关，其相关程度低于树干液流与ET0的相关程度，说明了树干液流比根液流与大气潜在蒸发能力之间的关系更为密切。API和FPI的平均产量与BPI的相比有所降低，但是其灌溉水量相对减少，说明了API和FPI能明显提高灌溉水利用效率。     

辽宁省玉米水分生产率时空变化规律及影响因素

基于 2005- 2017 年辽宁省 14 个地级市玉米种植数据、灌溉用水量及气象数据等资料, 运用线性倾向估计及全局空间自相关分析等方法, 从不同地区、不同降水年型( 枯、平、丰) 角度出发, 分析不同玉米水分生产率指标的时空变化规律及其影响因素, 结果表明: 在时间尺度上, 全省玉米灌溉水分生产率多年平均值为 11 63 kg / m3 , 玉米水分生产率总体每 10 a 以 01 04 kg/ m3 的速率波动上升; 在空间尺度上, 全省玉米灌溉水分生产率均值呈现出西北 高、东南低的空间分异, 玉米水分生产率在枯水年( 2006) 和平水年( 2007) 总体均表现为东北高、西南低, 而丰水年 ( 2012) 则表现为西北高、东南低; 玉米单产量是影响各水分生产率指标最显著的因素。该研究成果可为提高辽宁省农业用水效率、缓解水资源压力提供一定参考。     

Impact of Land Use Change on Hydrologic Processes in a Large Plain Irrigation District

Land use is the main factor that influences catchment hydrologic processes, and a better understanding of its effect is important for future land use planning and water resource management. By applying the Soil and Water Assessment Tool (SWAT), we assessed the effects of land use changes on major hydrologic processes (evapotranspiration (ET), discharge, river) on a large plain irrigation district, the Hetao Irrigation District (HID), China. The results indicated that SWAT was a useful tool for simulating the effects of land use changes on regional hydrologic processes. Human activities were the main factors that directly influenced land use in the HID. Land use changes had important impacts on the hydrologic processes of the HID. During 1995–2010, the land use changed greatly in the HID, leading to the changes in ET and discharge. The peak value of ET coincided with the exuberant crop growth period in the maximized sown crop area. In 1995s, wheat maximized the sown area and ET peaked in June; when sunflower and corn maximized the sown area in 2010s, ET peaked in July and August. The increased ET reduced discharge in the same period in the HID. Land use change affected the period and quantity of water diversion in the irrigation district. The quantity of water diverted in 1995 was greater than that in 2010, indicating that land use change significantly impacted the water quantity of the river, which was the water source of the irrigation district. This study will be a reference for future land use planning and water resource management in the irrigation district.     

不同水源膜下滴灌对玉米性状及地温的影响

为了研究不同水源膜下滴灌对土壤地温、玉米生育指标和产量的影响,采用田间对比试验方法,定期对试验小区的地温、土壤含水率以及玉米生育指标进行观测,得出在玉米初期地表水滴灌处理的地温高于地下水滴灌,且随着生育期的推进和土层的增加,两处理的地温差异性减小;在含水率方面两种处理的差异性不明显,综合两处理的含水率和地温,两者成反比关系,但地表水对这种关系有削弱的趋势;在产量上地表水滴灌处理比地下水高4．58％,可见地表水膜下滴灌更利于作物的生长和产量的提高。