南方易渍农田水稻节水增产灌方式试验研究

针对我国南方易渍稻田土壤粘重，地下水位高、通透性差等特点，提出不同的灌水方法，并通过对大量的试验结果分析，得出了适宜的灌水方法及地下水埋深。     

南方易渍农田水稻节水增产灌溉方式试验研究

针对我国南方易渍稻田土壤粘重、地下水位高、通透性差等特点，提出不同的灌水方法，并通过对大量的试验结果分析，得出了适宜的灌水方法及地下水埋深。     

徐州易涝农田灌排蓄渗降系统治理创新技术体系及治理模式研究

徐州现状灌排模式难以解决农田节水、超设计标准暴雨涝渍灾害和面源污染问题,为实现农田节水、蓄雨、排涝、降渍、防污的系统治理,在“以水定地”确定灌溉发展规模和作物种植布局、易涝渍风险度分区评估、试验确定主要作物土壤水分适宜控制指标的基础上,于2019—2021年开展了不同类型易涝农田灌排蓄渗降系统治理试验,提出了徐州易涝农田灌排蓄渗降系统治理创新技术体系,形成了5种不同类型易涝农田适宜的治理模式。相比常规灌排模式,灌排蓄渗降系统治理模式能够有效减少灌排水量、灌排水次数、作物涝渍风险和面源污染。灌排蓄渗降系统治理模式具有节约灌溉用水、提高雨水利用率、减排防污、增加浅层地下水量、减少水土流失等优势。     

灌浆期地下水位对小麦产量及构成因素的影响

为了明确江汉平原小麦灌浆期合适的地下水位,给小麦生产的农田排水降渍提供理论依据,试验在小麦灌浆期,利用测筒装置研究了7个不同地下水埋深(0、15、30、45、60、75、90cm)对郑麦9023与鄂麦23二个小麦品种的产量及构成因素的影响。结果表明,0、15、30、45、60cm地下水埋深显著降低了二小麦品种的产量,而75cm和90cm地下水埋深对二小麦品种产量没有明显的影响,说明江汉平原地区小麦的适宜地下水埋深应控制在75cm。灌浆期地下水位造成小麦湿害的主要原因是小麦千粒质量和穗粒数的显著下降,而与小麦有效穗数无关。进一步分析表明,鄂麦23小麦品种比郑麦9023小麦品种耐湿。     

易引起地下水浅埋农田涝渍的降水过程分析

较多的降水往往会导致地下水浅埋区农田发生涝渍危害,结合湖北四湖流域实际,分析了可引起农田涝渍危害的降水过程特点,提出了致渍型、致涝型和涝渍相随型降水的概念。分析表明,50 mm以上的降水过程多出现在5月上旬和6月下旬,平均2.6~2.9年出现1次,降水持续时间主要在7 d以内;致渍型降水3.8次/年,3~9月份均有可能发生,其中5、6月发生频率最高(80%左右);致涝型降水主要出现在6~8月份,出现的频率分别为32.1%、37.7%和24.5%;致渍型降水出现的频次远大于致涝型降水,二者之比为2.63∶1;导致农田涝渍相随现象的降水有明显的季节性和一定重现期,春季约3年一遇,春夏过渡期约4.4年出现一次,夏季约3.5年一遇。     

农田不同排水措施地下排水效果模拟试验研究

在地下水位较高、地表易于形成积水的中国南方地区,通过农田排水措施可以及时排除多余地表积水,快速降低地下水位,以达到排涝降渍、协同调控的目的.文中基于室内砂槽试验,揭示暗管排水、明沟排水、不同反滤体高度的反滤体排水及改进暗管排水等措施的地下排水规律及效果.结果表明:将暗管周围土体置换为高渗透性土体介质的改进暗管排水可明显提高排水流量,当土体置换高度达2 cm时(对应于田间条件40 cm),其排水流量均高于相同埋深条件下的其他排水措施,达暗管排水的1.59~1.66倍;改进暗排在地表积水消失时仍保持较大的排水流量,可达相同埋深暗管流量的2倍以上,在积水层消失后,能迅速降低农田土壤水的渍害胁迫,将地下水位降低至暗管埋设高度;各种排水措施,在地表积水即将消失时,出现了流量与水头变化幅度较大的现象.相对于各种地下排水措施,改进暗管排水在除涝降渍中存在明显优势.研究结果可为涝渍灾害易发地区高效除涝降渍减灾工程设计和建设提供参考.     

花荚期涝渍胁迫对大豆生长和产量的影响

为探索汛期易涝易渍情况下大豆种植的排水管理措施,通过测坑试验研究了大豆花荚期涝渍对其生理特征和产量的影响。结果表明,涝渍胁迫引起大豆单株实荚数、百粒质量的减少和减产。大豆相对产量和涝渍综合累积水深SFEW_(30)显著负相关(R=0.948 9),随着涝渍时间的延长,减产幅度增大。在供试土壤为砂姜黑土情况下,为保证大豆正常生长发育并高产,花荚期涝渍时必须将农田地下水位在5 d内降至地面以下30 cm。     

地下水埋深对冬麦田土壤水分及产量的影响

通过6种地下水位控制处理和对照(自然地下水位)冬小麦试验,探讨了不同地下水埋深对冬麦田土壤水分季节变化规律和垂直变化规律、地下水-土壤水界面水分转化量变化过程以及对冬麦田田间土壤水分平衡的影响。结果表明,地下水埋深对冬麦田0～60cm土壤水分动态有着明显的影响。地下水埋深越浅,麦田表层和主要根层土壤储水量季节变化越强烈,地下水对土壤水分的补给量越大,冬小麦全生育期耗水量也随着增加;土壤排水量大小与灌溉量和降雨量大小有关。地下水位埋深越深,灌溉和降水后的土壤开始排水日期越滞后;无论地下水埋深深浅,冬麦田累计地下水补给量变化规律可分为4个阶段,即稳定增长期、缓慢增长期、快速增长期和趋于稳定期;地下水埋深1.5m时冬小麦产量最高,地下水位太深或太浅产量均下降。水分利用率最高值出现在地下水埋深1.0m的处理。地下水位在1.0m以下时,水分利用效率随地下水深度加深和灌水量增加而减少。     

多个涝渍过程连续作用对棉花的影响

现蕾花铃期是棉花产量形成的关键生殖生长阶段,该阶段长江中下游地区处于雨季,棉田受多个涝渍过程连续作用比较常见。通过测坑试验研究发现,在多个涝渍过程连续发生的条件下,受涝3 d、涝后3 d将地下水位控制在30 cm,对现蕾开花结铃期的棉花植株正常生长有显著影响;作物相对产量Ry与受涝累积时间Tw和地下水位埋深小于某一特定值的作用时间Tx之间有极显著的二元一次相关关系;涝、渍对作物的影响不同,3年资料综合分析表明,它们对作物的影响度分别为0.676~0.713和0.287~0.324。     

平罗县不同地下水位分布区地下水埋深变化特征分析

【目的】明确平罗县不同水位分布区的地下水埋深变化特征,更好地指导合理用水和防治土壤盐渍化。【方法】选取2007—2017年平罗县不同地下水位分布区内9眼地下水位观测井的月观测数据以及引黄水量、地下水取水量、水稻种植面积、降雨量和年平均气温等数据,分析了平罗县不同地下水位分布区地下水埋深变化特征及其影响因素。【结果】平罗县地下水埋深年内变化幅度大于年际,随月份呈"W"形变化,随年份呈平缓波浪形变化,5—8月和11月—次年1月,各观测点地下水埋深变化曲线呈聚集状态,其他月份则呈离散状态;不同地下水位分布区地下水埋深年际间变异系数表现为:高地下水位中地下水位低地下水位,年内无明显规律。与中、低水位分布区相比,高水位分布区地下水埋深不稳定;从各观测点年均地下水埋深与降雨量、平均气温、水稻种植面积、引黄水量和地下水取水量相关性来看,平罗县高、中水位分布区地下水埋深变化更多地受引黄水量影响,水稻种植面积的增加对降低高水位分布区地下水埋深起到了积极作用。【结论】建议平罗县高、中水位盐碱地的改良应减少引黄水量、利用浅层地下水或农田退水灌溉以降低地下水位。     

农田“三暗”工程的试验与推广

嘉定县地处长江口太湖碟形洼地的东缘。1982年以来,逐步试验推广以除渍为重点的、兼有灌、排、降、控综合功能的农田“三暗”工程,为建设高产、稳产农田创造了良好的水利基础设施。     

生物炭对不同地下水位番茄需水规律与产量的影响

为解决渍水胁迫这一困扰南方避雨栽培区农业生产的障碍性问题,定量评估施加生物炭对缓解作物渍害的影响,以避雨栽培番茄为对象,借助土柱试验,系统分析不同地下水位及生物炭施加量对作物耗水规律、土壤氧化还原电位及产量的影响。结果表明,地下水位越浅,作物渍害胁迫越严重,导致耗水量越少;施用生物炭后,作物耗水量显著降低,生物炭保水作用随地下水位降低而有所削弱。地下水补给量随地下水埋深变大而减小,相同地下水位条件下,施用生物炭可显著增加地下水利用量。施用生物炭可使土壤氧化还原电位变大,改善土壤通气性能。地下水位在-80cm时,5%生物炭施加量可显著提高番茄产量和水分利用效率,其增幅分别达到38.7%、56.6%,地下水位对番茄产量影响显著,而地下水位和生物炭交互作用对产量及水分利用效率影响均不显著。     

田间涝渍对棉花产量的影响分析

根据棉田小区涝渍动态观测资料,计算了农田涝渍程度,分析了涝渍作用特点和涝渍作用强度对棉花产量的影响。分析表明,仅受渍的情况下,当受渍程度(SEW30)达到126 cm.d时会造成棉花明显减产(15%左右),当SEW30达到455 cm.d时可致棉花减产过半;针对涝渍相随发生情形,当涝渍综合作用强度(SFEW)达到70 cm.d时就会对棉花产量有明显影响(减产10%以上),SFEW100 cm.d左右时棉花减产20%以上,SFEW253 cm.d时致棉花减产近半。     

Analysis of groundwater behaviour in a farmer controlled subsurface tile drainage system in Mardan, Pakistan

Extensive subsurface drainage system was installed in districtMardan in the North West Frontier Provinceof Pakistan in 1987 to control increasingwater logging and salinity problems due tocanal irrigation. Several recentlycompleted fields studies have indicatedthat subsurface drainage system hasenormously lowered watertable in certainareas due to extensive drainage network. Therefore, a study of controlled subsurfacedrainage technique was initiated in MardanScarp area to observe the temporal andspatial variations in water table depths ofthis specific case under various modes ofcanal irrigation and monsoon rains. Twoartificially drained areas, consisting of40 ha and 160 ha respectively, werecontrolled and selected for extensivemonitoring. A total of 98 observationswells (7.6 cm dia. and 4.1 m depth) wereinstalled in between lateral drains toobserve water table fluctuation. Theresults of this study are very interesting.Each of the two areas monitored in thestudy behaved differently. It was observedthat in one of the areas design water tabledepth at 1.1 m was maintained with properfunctioning of the controlled techniqueapplied to the subsurface drainage system. The results from this area showed that 25to 55% of the time throughout the yearachieved this objective whereas in thesecond area desired water table could notbe maintained and water table depth in thisarea remained between 2.0 to 2.7 m causingunnecessary water stress to plants. Alsoit was observed that watertable in theformer area is mostly controlled by thefunctional behavior of the irrigationcanal. In addition, the proper functioningof controlled techniques in subsurfacedrainage system supplemented veryefficiently to retain the groundwater levelto the optimal limits in dry season and tothe design ones in the others for timelyneeds of the crops. Also rainfalls havesignificant impact on the spatial andtemporal behaviors of water table depths inboth the areas during the monsoon season.     

Simulation of pesticide concentrations in groundwater using Agricultural Drainage and Pesticide Transport (ADAPT) model

A water quality model for subirrigation and subsurface drainage, ADAPT (Agricultural Drainage And Pesticide Transport), was tested with field data collected under various water table management practices near Ames, IA. Atrazine and alachlor concentrations at various soil depths for water table depths of 30, 60, and 90 cm were simulated using ADAPT model for corn growing seasons of 1989 through 1991. Daily pesticide concentrations in groundwater predicted by the model were compared with available observed data for the same site. Predicted values of atrazine and alachlor concentrations in groundwater decreased when shallow water table depths were maintained in the lysimeters. Similar trends were noticed with the observed data. Reasonable agreement was obtained between the observed and predicted values of atrazine and alachlor for 1989 to 1991. However, in few cases, results showed a wide variation between observed and predicted values. Because no observed data was available for pesticide concentrations in the unsaturated zone, predicted results could not be compared. Based on our investigation, it appears that ADAPT may be used for predicting subsurface water quality under water table management practices; however, further validation is necessary with more field observed data from similar studies before wider application of this model is made.     

地下水埋深与芦苇生长的响应机制研究

由于芦苇各生长阶段需水量不同,对芦苇湿地进行水位的管理会影响芦苇的生长发育和产量。通过为期2年的野外试验,利用桶栽方法,控制地下水埋深分别为0(饱和状态)、10、20、30、40 cm的试验条件,利用SPSS分析软件,得出不同地下水埋深与芦苇苗期各项生长指标的响应状况。结果表明,不同的地下水埋深处理对芦苇的株高生长、茎粗生长和分蘖影响显著,其中10 cm是芦苇苗期生长和出苗的最佳地下水埋深。可见,控制芦苇不同时期生长的地下水埋深状况,能有效提高芦苇产量。     

鲁北主要粮食作物防渍标准的研究

根据在鲁北地区开展的几种主要粮食作物耐渍涝的大田调查和筒栽试验，通过对地表水、地下水和土壤水的动态观测，分析土壤通气率对作物生态的影响，。而提出了玉米、大豆、高粱、谷子不同生育期的耐涝和耐渍的控制标准极限及其高水位允许的持续时间，可为同类地区规划在田排水工程提供设计参数和科学依据。