北京市草坪灌溉制度拟定

根据北京地区的气象、草坪和土壤资料,利用由FAO编制的CROPWAT软件,计算了不同降雨年型北京市草坪灌溉制度,结果为：在干旱年份灌水25次,净灌溉定额447mm;平水年灌水23次,净灌溉定额411mm;丰水年灌水19次,净灌溉定额347mm。     

温室微润灌秋冬茬番茄适宜灌溉制度研究

通过田间小区试验研究了温室微润灌条件下秋冬茬番茄种植中土壤水分对番茄的产量、品质的影响。并基于试验数据采用主成分分析法对日光温室番茄的产量、水分利用效率、VC品质进行综合分析,初步确定了微润灌形式下番茄的适宜灌溉制度。结果表明:灌溉定额为336mm。在苗期灌水2次,灌水定额为18mm;在开花着果期灌水4次,灌水定额30mm;在结果盛期,灌水3次,灌水定额为35mm;在结果后期,灌水3次,灌水定额为25mm。     

气候变化对汾西灌区灌溉用水量的影响研究

研究灌区气象要素长期变化特征及其对灌溉用水量的影响对掌握灌区灌溉用水规律从而进行更科学合理的灌溉具有一定的指导意义和实际参考价值。基于山西汾西灌区3个气象站点1975-2018年的实测气象资料，采用线性倾向估计、M-K检验等方法分析降水和气温的时间变化特征，用作物系数法计算灌区作物需水量和灌溉用水量，综合分析气候变化对灌溉用水量的影响，建立了不同水文典型年降水、作物需水量与灌溉用水量之间的关系。结果表明：44 a来汾西灌区降水量以2.7 mm/10a的速率下降，在1977年第一次突变；平均气温以0.471℃/10a的速率显著上升，在1997年突变；灌区气候向暖干方向发展，灌溉用水量以25.4 mm/10a的速率上升。气温突变伴随着降水骤降为多年最低值，灌溉用水量比多年均值增加了396.8 mm，远大于降水突变年。作物需水量增加1 mm，灌溉用水量就会增加1.92 mm；降水增多，其对灌溉用水的影响减小，单位降水量在丰、平、枯水年可分别引起1.29、1.74、2.72单位灌溉用水量的变化，枯水年的灌溉定额比丰、平水年多出20%。     

基于随机降水的冬小麦灌溉制度制定

为了确定合理的冬小麦灌溉制度,该文在分析广利灌区30 a降水分布规律的基础上,应用蒙特卡罗方法对其进行模拟出长系列（500 a）的旬降水,结合试验所得到的冬小麦耗水的基本参数,制定出了每个模拟年份冬小麦最优灌溉制度,并对灌水规律进行统计分析,得到不同灌溉定额条件下,各生育期灌水定额的的概率分布以及不同灌水定额的高产概率。结果表明：以30 mm为灌水定额的变化步长情况下,灌溉定额为60 mm时,越冬和拔节期各应该灌30 mm,高产概率为1%;灌溉定额为120 mm时,越冬和返青期灌30 mm,拔节期灌60 mm,高产概率为12%;灌溉定额为 180 mm时,越冬和灌浆期灌30 mm,返青和拔节期灌60 mm,高产概率为62.8%;灌溉定额为240 mm时,拔节期和抽穗期灌60 mm,其他生育期灌30 mm,高产概率为98.8%。该文丰富了灌溉制度的研究方法,为冬小麦的科学灌水提供了有力的技术支持。     

滴灌条件下糖料蔗灌溉制度试验研究

为了探究滴灌条件下糖料蔗灌溉制度,分别选取桂南、桂中、桂北3个主要蔗区开展大田试验,观测分析不同灌溉制度下糖料蔗灌溉定额及产量情况,以产量最高条件下灌溉定额最小为评价标准,优选滴灌条件下糖料蔗节水型灌溉制度。结果表明,在糖料蔗生育期的萌芽期、幼苗期以及成熟期,糖料蔗所需的灌水次数较小,只需要1至2次便满足其生长所需,伸长期是糖料蔗需水最多的时期,需要灌水9至14次。桂北区糖料蔗灌溉定额最高,其次为桂中区,桂南区的糖料蔗平均灌溉定额最低。3种灌溉保证率下桂南、桂中、桂北区的糖料蔗平均灌溉定额分别为1 547、1 806和1 963m~3/hm~2。     

不同灌水梯度下新疆杨耗水过程与灌溉制度初步研究

在大田条件下对新疆杨设置了6个不同的灌水梯度,分别观测不同灌水处理下杨树的耗水过程和各生长指标的变化。研究结果表明：新疆杨的耗水量随着灌水量的增加而增加,各灌溉处理按照从小到大总耗水量分别为568.28、661.14、790.72、928.57、1 036.63、1 202.71 mm;杨树地径、新枝长等生长指标总体上表现为随着灌溉水量的增加呈逐渐增大的趋势,760 mm灌溉水平增长明显,与920 mm灌溉量相比差异并不大。结合玛纳斯河流域水资源现状以及农业生产用水状况,初步给出4 a生新疆杨的灌溉制度：灌溉定额7 600 m3/hm2,灌水时间5-9月每月灌水一次,6、7、8月再加灌一次,生育期内（5-9月）共灌水8次,每次灌水定额950 m3/hm2。     

喷灌定额和灌水频次对冬小麦产量及品质的影响分析

为了解圆形喷灌机不同灌溉定额和灌水频次对冬小麦产量及籽粒品质的影响,于2014—2016年在北京市顺义区进行了水肥一体化大田试验,共设置3种灌水处理(W1、W2、W3),其中2014—2015年灌溉定额分别为135、112.5、90 mm,2015—2016年分别为154.5、132、109.5 mm。每种处理在冬小麦的返青-拔节、拔节-抽穗和抽穗-灌浆期土壤含水率分别达到田间持水量的70%、75%和75%时进行灌水。每个生育时期又按灌水定额设置为1次灌水(C1)和均分成2次灌水(C2),其中C2处理2次灌水时间间隔为9 d。试验结果表明,冬小麦拔节-抽穗期的阶段耗水量和日均耗水量均最大,W1处理产量最高。2015—2016年灌溉定额与灌水频次对水分利用效率的影响均不显著,但水分利用效率有随灌溉定额增加而降低的趋势,最大水分利用效率为W3处理的2.28 kg/m3。在W1和W2处理下,分2次灌水有利于提高冬小麦的穗数、产量和容重等指标,其中W1C2组合获得最高产量9 286.4 kg/hm2。灌溉定额与灌水频次组合对产量的效应中,灌溉定额起主导作用。建议北京地区冬小麦在圆形喷灌机条件下采用W1C2灌水方案,在返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆期分别灌水45、55.5、54 mm,且均分成2次灌水。     

内蒙古达茂旗饲草燕麦需水规律与灌溉定额

为内蒙古达尔罕茂明安联合旗(以下简称达茂旗)地区饲草燕麦的灌溉提供科学依据。采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯公式法,分析30 a(1991—2020年)的气象数据,针对内蒙古达茂旗地区的饲草燕麦需水规律和灌溉定额进行研究。内蒙古达茂旗饲草燕麦第1、第2茬和全生产期需水量分别为497、422 mm和919 mm,需水强度分别为5.5、4.1 mm/d和4.8 mm/d,灌溉需水量分别为435、292 mm和728 mm,灌溉定额分别为512、344 mm和857 mm。     

降水预报准确率对变量灌溉水分管理的影响

为充分利用降水,提高变量灌溉水分管理精度,将降水预报信息与变量灌溉制度结合生成变量灌溉处方图,在评估2016年和2017年不同降水等级预报准确率的基础上,研究了未来3 d降水预报信息对冬小麦和夏玉米变量灌溉制度的影响.结果表明,两年冬小麦和夏玉米生育期内,预见期1,2,3 d的降水预报信息准确率差异不大,无雨预报准确率最高,两年平均为83.3%,大雨和暴雨次之,为51.7%,中雨预报准确率最差,为23.0%.结合降水预报信息制定变量灌溉制度,2016年冬小麦和2017年夏玉米生育期内分别减少灌水量8 mm和16 mm.根据目前预报信息准确率,建议无雨和小雨预报时,直接按设计灌水定额灌溉;中雨预报时,可采用灌水定额的80%实施灌溉;大雨和暴雨预报时,可适当推迟灌溉.     

西北旱区膜下滴灌洋葱需水规律及优化灌溉制度试验研究

在膜下滴灌条件下,以35~45 Ka的土壤水势下限、15~20 mm灌水定额,设置了2因素2水平的4个灌水处理,对不同灌水量处理的洋葱田间水分动态及田间耗水规律进行分析研究,初步确立了在西北干旱的石羊河流域地区,膜下滴灌洋葱的优化灌溉制度为:全生育期共灌水11次,其中苗期灌水3次,六叶期2次、鳞茎膨大期3次、盛膨大期3次,灌水定额除定植座苗水为60 mm外,其余均为20 mm、灌溉定额260 mm(2 595 m3/hm2)。这样的灌溉制度,较本地常规地面灌每公顷平均节水3 300 m3左右,节水效果十分显著。     

喷灌条件下冬小麦生长及耗水规律的研究

揭示了喷灌条件下冬小麦生长指标的变化规律 ,建立相对产量和相对耗水量的模型 ,分析水分亏缺敏感指数 ,并提出了喷灌条件下适宜灌水定额     

喷灌条件下冬小麦的水肥利用特征研究

对喷灌条件下冬小麦对水肥的利用进行了研究,探讨了不同灌溉水量对冬小麦产量、耗水规律以及对土壤中硝态氮含量的影响,提出喷灌条件下冬小麦适宜的灌水定额。试验结果表明随着灌溉水量的增加,冬小麦消耗土壤水的份额逐渐减少,主要以消耗灌溉水为主;小麦生长期间对土壤中硝态氮的吸收随土壤深度的不同而有所区别;在3个灌溉水平下,随着灌水量的减少,灌溉水的利用效率逐渐升高,经济灌溉量为209.3 mm。     

冬小麦喷灌节水高产优化技术研究

根据 1 997～ 2 0 0 0年在河北省丰润县冬小麦喷灌试验结果 ,提出了在喷灌条件下冬小麦需水量及需水规律和河北省主要冬小麦区的节水型灌溉制度 ,并提出了在喷灌条件下以肥激水的新概念 ,保证了冬小麦既节水又高产。这一成果在河北省一定面积上得到了推广应用 ,取得了明显的经济效益     

遗传算法在节水高效灌溉制度优化中的应用——以冬小麦为例

利用遗传算法对非充分灌溉条件下冬小麦的最优灌溉制度设计进行求解,并提出了与之对应的约束条件及处理方法。以我国华北地区某试验站为例来说明该算法及处理方法的可行性。结果表明,该方法能够实现对冬小麦整个生育期灌溉水量进行合理分配,使冬小麦在缺水敏感期内得到充分灌溉,从而达到节约灌溉用水,提高水分利用效率的目的。     

Responses of winter wheat (Triticum aestivum L.) evapotranspiration and yield to sprinkler irrigation regimes

The North China Plain (NCP) is one of the main productive regions for winter wheat (Triticum aestivum L.) and summer maize (Zea mays L.) in China. However, water-saving irrigation technologies (WSITs), such as sprinkler irrigation technology and improved surface irrigation technology, and water management practices, such as irrigation scheduling have been adopted to improve field-level water use efficiency especially in winter wheat growing season, due to the water scarcity and continuous increase of water in industry and domestic life in the NCP. As one of the WSITs, sprinkler irrigation has been increasingly used in the NCP during the past 20 years. In this paper, a three-year field experiment was conducted to investigate the responses of volumetric soil water content (SWC), winter wheat yield, evapotranspiration (ET), water use efficiency (WUE) and irrigation water use efficiency (IWUE) to sprinkler irrigation regimes based on the evaporation from an uncovered, 20-cm diameter pan located 0-5 cm above the crop canopy in order to develop an appropriate sprinkler irrigation scheduling for winter wheat in the NCP. Results indicated that the temporal variations in SWC for irrigation treatments in the 0-60-cm soil layer were considerably larger than what occurred at deeper depths, whereas temporal variations in SWC for non-irrigation treatments were large throughout the 0-120-cm soil layer. Crop leaf area index, dry biomass, 1000-grains weight and yield were negatively affected by water stress for those treatments with irrigation depth less than 0.50E, where E is the net evaporation (which includes rainfall) from the 20-cm diameter pan. While irrigation with a depth over 1.0E also had negative effect on 1000-grains weight and yield. The seasonal ET of winter wheat was in a range of 206-499 mm during the three years experiments. Relatively high yield, WUE and IWUE were found for the irrigation depth of 0.63E. Therefore, for winter wheat in the NCP the recommended amount of irrigation to apply for each event is the total 0.63E that occurred after the previous irrigation provided total E is in a range of 30-40 mm.     

华北典型区冬小麦区域耗水模拟与灌溉制度优化

以经校验Aquacrop模型模拟了不同土壤条件下冬小麦水分与产量响应关系,结合北京大兴区土壤分布及其冬小麦实际种植情况,对模型模拟结果进行区域尺度拓展,以此为基础分析了研究区不同灌溉制度下冬小麦耗水量、产量及水分生产率的变化规律,并推荐了与华北地区水资源实际情况相适宜的冬小麦亏缺灌溉制度。结果表明:应用Aquacrop模型能较好模拟冬小麦生育期内土壤墒情和冠层覆盖度的动态变化过程及其生物量与产量情况,可利用经校验后的模型进行冬小麦水分与产量响应关系研究。灌溉定额在300 mm范围内,随着灌溉量增加,耗水量增大;在灌水次数相同条件下,灌溉日期不同,因蒸腾量变化导致耗水量差异显著。在相同处理下总体上降水多年份产量较高,而不同处理之间随着灌溉量增加产量增大;在灌水次数相同情况下,灌溉关键生育时段选择对冬小麦产量形成及水分生产率提高至关重要。以冬小麦增产提效为原则,在灌1水情况下重点保障拔节-抽穗阶段的需水;灌2水情况下重点保障返青-拔节、抽穗-乳熟阶段需水;灌3水情况下重点保障返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-乳熟阶段需水。针对华北水资源严重短缺实际,建议北京大兴区冬小麦采用灌2水的亏缺灌溉制度,较灌4水情况下的灌溉量与耗水量分别减少140、65 mm,能确保75%产量。可见,在与华北类似的资源性缺水区域,选择适宜亏缺灌溉制度,能大幅降低区域灌溉量与耗水量,在稳定区域冬小麦产量及涵养地下水源方面具有重要的现实意义。     

不同灌水处理对冬小麦产量及水分利用效率的影响研究

利用2001~2002年度冬小麦测坑试验资料,研究了冬小麦不同生育期灌水处理对冬小麦产量和水分利用效率的影响。在试验结果分析的基础上,提出冬小麦生育期适宜灌水时间和土壤水分控制指标,这对干旱缺水的华北地区,实现冬小麦节水与高产的统一有重要意义。     

Simulation of water dynamics and irrigation scheduling for winter wheat and maize in seasonal frost areas

Continuous cropping of winter wheat and summer maize is the main cropping pattern in North China Plain lying in a seasonal frost area. Irrigation scheduling of one crop will influence soil water regime and irrigation scheduling of the subsequent crop. Therefore, irrigation scheduling of winter wheat and maize should be studied as a whole. Considering the meteorological and crop characteristics of the area lying in a seasonal frost area, a cropping year is divided into crop growing period and frost period. Model of simultaneous moisture and heat transfer (SMHT) for the frost period and model of soil water transfer (SWT) for the crop growing period were developed, and used jointly for the simulation of soil water dynamics and irrigation scheduling for a whole cropping year. The model was calibrated and validated with field experiment of winter wheat and maize in Beijing, China. Then the model was applied to the simulation of water dynamics and irrigation scheduling with different precipitation and irrigation treatments. From the simulation results, precipitation can meet the crop water requirement of maize to a great extent, and irrigation at the seeding stage may be necessary. Precipitation and irrigation had no significant influence on evaporation and transpiration of maize. On the other hand, irrigation scheduling of winter wheat mainly depends on irrigation standard. Irrigation at the seeding stage and before soil freezing is usually necessary. For high irrigation standard, four times of irrigation are required after greening. While for medium irrigation, only once (rainy year) or twice (medium and dry years) of irrigation is required after greening. Transpiration of winter wheat is very close for high and medium irrigation, but it decreases significantly for low irrigation and will result in a reduction of crop yield. Irrigation with proper time and amount is necessary for winter wheat. Considering irrigation quota and crop transpiration comprehensively, medium irrigation is recommended for the irrigation of winter wheat in the studying area, which can reduce the irrigation quota of over 150 mm with little water stress for crop growth.     

种植模式及灌水频次对冬小麦抗倒性的影响

为了研究高效节水灌溉模式对冬小麦抗倒伏能力和产量的影响,采用2种种植模式(宽幅精播种植和常规种植),每种种植模式设3种灌溉处理(拔节期、抽穗期和灌浆期各灌溉40 mm,拔节期和抽穗期各灌溉60 mm和拔节期一次灌溉120 mm),进行了灌溉频次和宽幅精播对冬小麦生育后期茎秆主要物理性状参数、机械强度、抗倒伏指数、产量及产量构成因素等的影响研究.结果表明,灌溉总量一定情况下,抽穗期、灌浆期和蜡熟期的冬小麦重心高度随着灌溉频次的增加而降低,3次灌溉对冬小麦茎秆倒数第二节间外径影响最大;1次和2次灌溉下常规种植倒数第二节间机械强度均显著大于宽幅精播,而3次灌溉下的抗倒伏指数均大于1次和2次灌溉;冬小麦茎秆机械强度和鲜质量呈显著相关,抗倒伏指数和重心高度呈显著负相关;无论何种种植模式均为2次灌溉下的产量最高,相对于常规种植模式,在减少灌溉频次的情况下,宽幅精播种植模式可以通过提高穗数发挥增产潜力.研究表明,统筹考虑冬小麦茎秆抗倒伏能力和籽粒产量,拔节期和抽穗期各灌溉60 mm和宽幅精播相结合是一种有效的节水种植模式.