不同灌溉方式下黄淮海地区夏玉米水氮耦合效应研究

2015年在焦作广利灌区灌溉试验站开展了不同灌溉方式下夏玉米水氮耦合田间试验,定量分析了不同灌溉模式下水氮耦合对夏玉米生长特性和产量的影响。结果表明,滴灌条件下的夏玉米产量要高于微喷带灌溉条件下的夏玉米产量,秃尖长短和百粒重大是滴灌条件下夏玉米产量较高的主要原因。不同灌溉方式下夏玉米生物量随着生育期的推移一直在逐渐增加,而叶面积指数则呈现先上升后下降的变化过程。在相同水氮供应条件下,滴灌处理的夏玉米生长状况要优于微喷带灌溉处理下的夏玉米生长。通过对比不同灌溉方式下的夏玉米全生育期内耗水量和水分生产效率,发现滴灌是比较适合夏玉米生产的灌溉方式。     

冬小麦的节水灌溉制度

河北省水资源严重不足,已成为工农业生产发展的制约因素,农业是用水大户,麦田灌溉又是农业用水的大户。因此,研究冬小麦的节水灌溉措施,对缓和水资源供需矛盾,提高灌溉效益,有着十分重要的意义。过去冬小麦的灌溉制度,多在正常灌溉条件下,通过总结群众经验、结合灌溉试验来确定。对水资源短缺,非正常灌溉条件下如何进行节水灌溉研究较少。近年来,临西、藁城灌溉试验站进行了不同灌水次数和水量的对比试验,为调整不同类型地区的冬小麦灌溉制度,提供了依据。现根据藁城、临西两灌溉试验站多年试验结果,对冬小麦节水灌溉制度提出以下意见。     

夏玉米不同地下水位埋深条件下的耗水量及其与产量的关系

依据天长市二峰灌溉试验站2010年夏玉米地下水位埋深试验资料,通过6种地下水位控制处理和3种对照夏玉米试验,探讨了不同地下水位埋深对夏玉米的耗水量及耗水量与产量关系的影响。结果表明：夏玉米的耗水量呈抛物线型,前后期小,中期大,到抽雄吐丝期达到最大,并随水位埋深加大而降低;过高或过低的耗水量均影响夏玉米的产量。     

水分对夏玉米生物量和水分积累量动态变化的影响

2015年焦作广利灌区灌溉试验站设置了夏玉米不同水分处理的桶栽试验,定量研究了不同水分处理对夏玉米单株生物量、水分积累量及水分生理利用效率动态变化的影响,结果表明:夏玉米单株生物量和水分积累量随播种后天数的动态变化呈现S型曲线,土壤含水量维持在70%左右田间持水量下地上部生物量、水分积累量最高,其动态累积模型的特征参数值最为协调,产量最高。在拔节期之前,夏玉米水分生理利用效率在不同水分处理间保持在0.8~1之间,拔节之后迅速下降并维持在0.3左右,不容易受到外界环境影响,可以作为一个评价夏玉米品种水分利用效率高低的指标。     

冬小麦灌溉生产函数试验与分析

为解决北方干旱缺水地区的灌溉问题,我们在开展旱作物需水量及灌溉制度试验研究的基础上,开展了灌溉经济效益的试验研究,利用系统工程边际分析法,对藁城灌溉试验站冬小麦灌溉试验资料进行分析,探讨冬小麦灌溉生产函数,以解决冬小麦的经济用水问题。     

作物耗水量与气象因子的关联度分析

文章以灰色理论的关联度分析方法为手段，以保定地区望都灌溉试验站两年的冬小麦耗水量为基本资料，对影响作物耗水量的诸气象因子逐一进行了分析，得出了影响耗水量的最重要因素。根据文中的结论，可以建立耗水量与最重要因素的关系式，在灌溉预报中加以应用。     

微咸水灌溉下土壤水盐动态及对作物产量的影响

华北平原农业灌溉用水非常紧缺,水资源日益缺乏与粮食需求日益增多之间的矛盾尖锐。充分利用微咸水资源是缓解这一矛盾的重要途径之一。该文以中国农业大学曲周试验站1997－2005年冬小麦和夏玉米微咸水灌溉田间长期定位试验为基础,研究了充分淡水、充分淡咸水、关键期淡水、关键期淡咸水和不灌溉等5个处理下土壤饱和电导率和含盐量的动态变化,探讨了微咸水灌溉对冬小麦和夏玉米产量的影响。结果表明：土壤水盐动态呈受灌溉和降雨影响的短期波动和受季节更替影响的长期波动;在正常降雨年份,使用微咸水进行灌溉是可行的,不会导致土壤的次生盐渍化;微咸水灌溉虽然导致冬小麦和夏玉米产量降低10%～15%,但节约淡水资源60%～75%。如果降雨量达到多年平均水平以及微咸水灌溉制度制订合理,微咸水用于冬小麦/玉米田间灌溉前景广阔。     

作物敏感指数与敏感系数的分析与研究

本文就作物的相对产量和各生育阶段的相对腾发量,以詹森的相乘模型和布兰克的相加模型为基础,采用多元回归的方法,对我省城、望都、临西三个灌溉试验站5～7年的田间试验数据进行了分析计算,给出了两模型中的敏感指数和敏感系数,并用此两模型估算出了水分亏缺情况下的作物产量、并与实测产量进行了比较。     

基于蒸渗仪的冬小麦-夏玉米ET估算模型特征参数研究

为快速准确估算农田蒸散量,利用24个群集式蒸渗仪,在国家节水灌溉北京工程技术研究中心大兴节水灌溉试验站进行了两年的灌溉试验,获得冬小麦-夏玉米生育期的日内冠气温差和实际日蒸散量(ET_a)等数据,对不同水分处理下的S-I蒸散量估算模型进行率定及验证,并分析模型特征参数a、b的变化规律及两者的差异。结果表明:冬小麦的S-I模型特征参数a在日间随时间变化先增大、后减小,在严重水分胁迫处理时a为负值、且数值较小,其余灌溉处理时参数a由正值逐渐变化至负值;不同灌水处理b均为负值,充分灌溉处理时b在日间随时间变化逐渐增大,严重水分胁迫处理时b相对较大,日间变化趋势不稳定。水分胁迫对夏玉米模型参数的影响程度低于冬小麦,特征参数a均为正值,参数b均为负值,且随时间变化逐渐增大;水分胁迫处理时b变化范围明显小于其他两个处理,干旱处理特征参数日间变化较大。冬小麦与夏玉米不同处理之间模型参数a、b变化差异较大,但冠层温度和空气温度差T_c-T_a与日蒸散量和日净辐射量差ET_d-Rn_d间拟合精度都在13:00时最高,此时充分灌溉冬小麦和夏玉米的模型参数a、b分别为1.082、-1.127和1.588、-1.363。利用率定的S-I模型计算冬小麦和夏玉米主要生育期ET_d与实测ET_a之间的决定系数R~2均在0.7以上,均方根误差RMSE均小于0.89 mm/d,一致性系数d均在0.9以上。尤其是充分灌溉处理的数据间R~2和d均较高,RMSE小于其他处理,说明水分胁迫影响模型的估算精度,S-I模型能够更准确地估算水分胁迫较少农田的蒸散量。     

太行山前平原井灌农田点尺度土壤水分动态随机模拟

基于中国科学院栾城农业生态系统试验站2002—2008年夏玉米生长期内的土壤水分观测数据及2000—2008年的降水(灌溉)、气象、生物数据,结合Laio土壤水分动态随机模型研究了太行山山前平原典型农田点尺度土壤水分动态的随机性。结果表明:研究区2000—2008年夏玉米生长期内日平均降水量为10.71 mm,降水频率0.290 9,其中小雨、暴雨的发生频率表现出明显上升趋势,中雨的发生频率呈显著下降趋势,大雨发生频率表现出微弱下降倾向;玉米生长期的土壤含水率6月份处于增长期,7月份达到生长期最高值并稳定在32.2%的水平,8月份以后下降并在9月份趋于稳定;Laio模型模拟得到土壤相对湿度的概率密度函数在曲线形状(峰值、峰值出现的位置、90%置信区间)与数字特征(中位数、均值、方差)方面与观测结果一致(α=0.05),模型在井灌区具有很好的适用性,且可以将灌溉作为一次降雨事件来处理;应用Laio模型得到在多年平均降雨条件下,32.1 mm的田间净灌溉量可以在50%水平上使夏玉米生长期内的土壤含水率保持在田间持水量的80%以上。     

许昌地区冬小麦及夏玉米节水型灌溉模式研究

根据河南省许昌地区所进行的冬小麦及夏玉米4种灌溉供水模式(充分灌溉、限水灌溉、保产灌溉、雨养农业)田间对比试验成果,从单位面积总产出值与总投入值的比例以及单位灌水量的增产量两个方面,论述了当地在不同水源条件下,冬小麦与夏玉米适宜采用的灌溉供水模式,为农业高效率用水提供了理论与实践的依据。     

清、污水灌溉对夏玉米生长影响的田间试验研究

污水灌溉对作物生长和土壤环境的影响倍受研究人员的关注。通过在北京东郊所进行的清、污水灌溉田间试验 ,着重探讨了污灌条件下 ,不同灌水水平和施肥量对夏玉米生长和产量的影响。结果表明 ,与清水灌溉相比 ,污水灌溉 :1对夏玉米的生长发育具有一定的抑制作用 ;2对夏玉米的产量和干物质量的影响要大于对株高和叶面积指数的影响 ;3无肥处理比施肥处理的产量要高 5 .2 %。     

泾惠渠灌区畦长对夏玉米耗水特性和产量影响

泾惠渠灌区中畦田规格参差不齐,灌区由于畦田过长而造成的灌溉水量浪费屡见不鲜,不仅没有形成高产而且极大的造成了水资源的浪费。通过大田与小区试验相结合,以当地农民习惯的灌溉方式为对照,设置3个灌溉畦长处理(80、120、240 m),每个处理设置3次重复,改水为80%。研究了灌溉畦长对夏玉米在生育期内的耗水特性和产量的影响,土壤水分分布与产量及其构成因素的关系等问题,选择出兼顾节水高产可行的最优畦长。研究结果表明:在生育期灌水后,80和120 m处理畦长内畦首、畦中和畦尾的土壤相对含水率较为均匀无显著差异,240 m处理畦长畦首、畦中和畦尾的土壤相对含水率产生显著性差异;80和120 m处理夏玉米在畦首、畦中和畦尾灌水均匀度较为平均且无显著差异,240 m畦长处理差异较为显著,且80 m畦长处理产量分布最为平均、平均水分利用效率最高产量为1.021 839万kg/hm2,水分利用效率为25.12 kg/(hm2·mm)。综合夏玉米产量及其分布、水分利用效率等因素,在泾惠渠灌区80 m的灌溉畦长是兼顾节水高产的最适宜畦长,该结论以期为泾惠渠灌区大田作物高产节水提供一定理论依据。     

灌区尺度作物水分利用效率指标研究

在对灌区来水、作物产量和作物需水量尺度分析的基础上,研究了灌区尺度作物水分利用效率指标,结果表明,冬小麦、夏玉米、棉花不同的生育期对采用哪种水分利用效率指标有直接影响;灌溉、降雨、地下水补给等资料较全时,3种作物都采用WUEET;无降雨资料时,冬小麦可选用WUEi近似代替WUEET;正常年份,夏玉米的WUEP0就是WUEET,干旱年份且需夏灌时,夏玉米WUEET由有效降雨量与灌溉量共同产生;棉花不能用WUEi或WUEP0中的任何一种指标反映其真实的水分利用效率,而只能用WUEET确定。     

夏玉米产量与水分关系及其高效用水灌溉制度

依据灌溉试验资料,研究了水分胁迫对夏玉米生长发育和产量形成的影响,建立了产量与水分关系的数学模型,分析给出了大田夏玉米的高效用水灌溉定额,并用动态规划技术优化得出了夏玉米的最优灌水时间和每次的灌水定额。结果表明,各生育时段的水分胁迫对夏玉米的生育和产量均会造成不利影响,其中尤以抽雄～吐丝期前后４０天左右缺水对产量影响最大,其次为拔节期缺水;在１９９７年夏玉米生育期降雨量只有１３７ｍｍ的条件下,得出其最优灌溉定额为１９６６．０８ｍ３／ｈｍ２,３次灌水时间分别为７月４日、７月２８日和８月１６日。     

Evaluation on the irrigation and fertilization management practices under the application of treated sewage water in Beijing, China

Irrigation and fertilization management practices play important roles in crop production. In this paper, the Root Zone Water Quality Model (RZWQM) was used to evaluate the irrigation and fertilization management practices for a winter wheat–summer corn double cropping system in Beijing, China under the irrigation with treated sewage water (TSW). A carefully designed experiment was carried out at an experimental station in Beijing area from 2001 to 2003 with four irrigation treatments. The hydrologic, nitrogen and crop growth components of RZWQM were calibrated by using the dataset of one treatment. The datasets of other three treatments were used to validate the model performance. Most predicted soil water contents were within ±1 standard deviation (S.D.) of the measured data. The relative errors (RE) of grain yield predictions were within the range of −26.8% to 18.5%, whereas the REs of biomass predictions were between −38% and 14%. The grain nitrogen (N) uptake and biomass N uptake were predicted with the RE values ranging from −13.9% to 14.7%, and from −11.1% to 29.8%, respectively. These results showed that the model was able to simulate the double cropping system variables under different irrigation and fertilization conditions with reasonable accuracy. Application of RZWQM in the growing season of 2001–2002 indicated that the best irrigation management practice was no irrigation for summer corn, three 83 mm irrigations each for pre-sowing, jointing and heading stages of winter wheat, respectively. And the best nitrogen application management practice was 120 kg N ha⁻¹ for summer corn and 110 kg N ha⁻¹ for winter wheat, respectively, under the irrigation with TSW. We also obtained the alternative irrigation management practices for the hydrologic years of 75%, 50% and 25%, respectively, in Beijing area under the conditions of irrigation with TSW and the optimal nitrogen application.     

节水灌溉的作物需水量试验研究

对节水灌溉条件下的冬小麦、夏玉米、棉花和水稻需水量进行试验研究 ,结果表明 ,节水灌溉模式对作物需水量变化产生较大影响。与浅水灌溉模式相比 ,控制灌溉模式的水稻需水量减少 3 4.6% ,覆膜旱作节水模式的水稻需水量减少 3 9.94%。采用节水灌溉模式后 ,冬小麦需水量减少 1 0 %左右 ,夏玉米需水量减少1 3 % ,棉花需水量减少 3 0 %。因此 ,对大田农作物进行高效节水灌溉 ,能在获得高产 (增产 )的前提下 ,较大幅度地减少作物的蒸发蒸腾量 ,其中无效蒸腾量的减少成为主要因素之一     

安徽省夏玉米稳产高产栽培技术

从品种选择、苗全苗匀、足施肥料、遇旱灌溉、精细田管以及推迟收获等方面详细介绍了安徽省夏玉米稳产高产栽培技术,以期提高玉米产量和质量。      

水分调亏对地下滴灌夏玉米田水热动态的影响

通过北京地区地下滴灌夏玉米田间试验,研究了前期不同程度水分亏缺对土壤水热和夏玉米冠层温度、株高、叶面积指数及产量的影响。结果表明:在20～60 cm土层,除重度亏水处理外,其他处理的土壤含水率均在高位平稳变化;在60～100 cm土层,丰水处理的土壤含水率最大;对不同深度的土层,轻度与中度亏水处理两者间的土壤含水率差异较小。受作物覆盖度和亏水程度的影响,拔节期各处理间土壤温度和冠层温度有明显差异;在较浅土层(距地表30 cm和50 cm处)中,拔节期之前丰水处理的土壤温度较低,拔节期之后各处理间差异逐渐减小;在较深土层(距地表80 cm处)中,水分亏缺程度越大,土壤温度越高。轻度亏水处理能获得较高的产量,中度亏水处理能提高水分利用效率。     

补充灌溉对玉米生理指标及水分利用效率的影响

为了研究玉米补充灌溉的最佳时间和增产效果,采用田间微区试验方法,研究了不同生育时期补充灌溉对玉米叶片生理特性(叶绿素、SOD、POD、MDA、可溶性蛋白)、根系生长发育及产量的影响。研究结果表明:1试验区最佳灌溉时间为玉米生育后期;2在灌浆期补灌一次即能起到显著的增产效果;3全生育期灌溉可增产6.36%,但灌溉水利用率较低。得出结论,最佳补充灌溉方式为抽雄和灌浆期各补充灌溉一次。