基于CROPWAT模型水稻需水量及灌溉制度研究

为研究黑龙江松嫩平原南部地区气候变化对水稻需水量影响及水稻不同灌溉制度,基于黑龙江省庆安县1966～2015年气象、土壤数据和水稻作物参数,采用Mann-Kendall趋势检验法分析水稻生育期内需水量变化规律,利用CROPWAT模型计算水稻各生育期需水量、有效降雨和灌溉需水量,对不同典型年份水稻需水量和有效降雨作耦合度分析,制定水稻灌溉制度。结果表明,生育期内水稻需水量在气象因素共同作用下以13.68 mm·10年-1速率下降,变化范围为410.8～574.6 mm;该地区特枯水年、枯水年、平水年和丰水年水稻需水量分别为521.0、484.9、451.8、410.8 mm;水稻在拔节和抽穗期需水量较大,两个时期需水量在不同水文年下差异明显;不同水文年下6、7、8月主要需水时期,需水量与有效降雨耦合度均小于1;同一水文年下灌溉定额均为淹水灌溉>"浅、湿"灌溉>干湿交替灌溉>控制灌溉,淹水灌溉灌溉次数最多,干湿交替灌溉模式灌溉次数最少;不同水文年下与淹水灌溉灌溉定额相比水稻"浅、湿"灌溉、干湿交替灌溉和控制灌溉节水效果明显,分别可节水6.3%～13.4%、29.1%～39.4%、30.6%～42.6%。有效降雨量难以满足水稻需水要求,在水稻生育期内应根据不同典型年选择合适灌溉制度灌溉,并在拔节孕穗、抽穗开花两个高耗水时期加强灌溉。     

区域农业逐日需水量估算方法研究

从作物生长周期需水的角度提出了逐日农业需水量的计算方法,并对我国日均农业需水量进行了估算。结果表明:东北平原、华北平原、长江中下游平原区是我国农业需水量最高的集中区,大部分地区日均农业需水量为100万~500万m3,部分地区甚至超过500万m~3;华南地区大部分地区的日均农业需水量为200万~500万m~3,部分地区超过500万m~3;新疆的日均农业需水量也达到100万m~3。     

不同灌溉条件下粳稻高产栽培技术模式研究

采用控灌技术模式、栽培模式以及水稻品种3因素正交试验,每个因素设置3个水平,对不同灌溉条件下粳稻节水高产技术组合进行筛选,通过对粳稻分蘖指标、干物质指标、耗水指标和产量指标的对比分析,得出粳稻节水高产最优组合为控Ⅱ+24穴/m~2+龙庆稻1号。     

自动控水灌溉系统的设计与应用试验

为发展农业节水灌溉,利用根据土壤水分湿度进行灌溉的原理,通过土壤湿度传感器控制电流开关对灌水量进行调节,设计了一套自动控水灌溉系统,应用该控水灌溉系统进行田间试验。结果表明,其能够根据田间土壤湿度进行自动灌溉,实现无人值守式灌溉;与常规灌溉相比,自动控水灌溉系统对水稻全生育期每平方米灌水量减少0.191 6 m~3,可增加水稻产量0.170 4 kg/m~2。自动控水灌溉由于无水层淹没土壤,增强了土壤的透气性,同时又能保证土壤水分含量,对水稻分蘖期产生有益的促长作用,使水稻分蘖数增加,进而提高产量。自动控水灌溉是根据作物根系对土壤水分需求进行的高精准灌水,是一种较好的节水灌溉方法,对未来发展农业节水灌溉起指导作用。     

水稻控灌中蓄灌溉模式的节水增产效应

在南京淳东灌区对水稻“控灌中蓄”灌溉新模式进行了试验研究,以水稻品种9746为试验材料,采用田间小区试验,观测了控灌中蓄、淹灌2种灌溉模式和不同晒田程度(轻晒和重晒)条件下水稻全生育期的灌水量、灌水次数、对降雨的利用率、土壤含水量和水稻产量等指标.2年的试验结果表明,控灌中蓄灌溉模式下全生育期灌水仅3 ～4次,平均灌溉定额112 mm,和淹灌处理相比,灌水次数减少5～7次,节水幅度平均达63.2％.控灌中蓄条件下重晒处理又较轻晒处理节水27.7％,且该处理对降雨的利用率和水分生产效率为最大,分别达到49.3％和1.30 kg/m3,同时控灌中蓄灌溉模式下水稻实际产量比淹灌增产23.8％ ～ 33.9％.结果表明,水稻控灌中蓄模式具有显著的节水增产效应,是一种水资源利用效率高、减排和增产潜力巨大的生态灌溉模式.     

寒地水稻超稀植节水高产灌溉制度及其需水规律的试验研究

本文通过水稻超稀植栽培不同灌溉制度与灌水、田间需水量关系，不同灌溉制度对产量的关系，不同水层对温度的影响和超稀植水稻的需水规律等方面试验研究了分析，明确了寒地水稻超稀植栽培的最优灌溉制度和超稀植水稻的需水规律，为应用水稻超稀植培的节水灌水技术提供了依据。     

灌溉农业节水潜力计算分析—以2001-2003年中牟县杨桥灌区为例

河南属缺水省份,农业用水量约占总用水量的80％,其他行业用水缺口大。农业灌溉用水的利用率较低,尚有较大节水潜力。从杨桥灌区的作物需水量出发,综合考虑有效降水、地下水补给、输水损失、田间损失等因素,计算出该灌区灌溉农业整体需水量,与2001-2003年实际灌溉用水量相比得出了该灌区此3年平均理论节水潜力为1972.88万m^3。继而利用现实调节因子,得出了灌区2001-2003年农业实际平均节水潜力为1815.05万m^3。为灌区乃至河南水资源宏观调控利用及节水规划提供理论依据。     

辽河下游平原区水稻需水量和需水规律试验研究

根据辽河下游平原区台安径流实验站2003—2004年的水稻灌溉试验结果,对比分析水稻各生长期的需水量,研究水稻不同生长期的需水规律,有利于水稻的种植与节水灌溉,提高效率,达到既节水又增产的目的,更为制订节水灌溉制度和实现区域水资源的可持续利用提供基础支撑。     

有限灌溉条件下小麦高WUE品种的筛选和需水规律的研究

在冬小麦全生育期只灌3水共计1950m3/hm2的有限灌溉条件下,通过对目前生产上常用的8个节水品种冬前生长形态、收获时作物指标的系统研究,筛选出适合北京地区的2个水分利用效率高的品种;同时对冬小麦不同生育时期的作物需水与供水平衡关系进行分析,对冬小麦的日耗水强度和土壤水变化等需水规律进行研究,为制定小麦生产的节水栽培技术规程提供依据和参考。     

水稻节水栽培配套技术

水稻是本地区的粮食作物之一,也是本地区第一大耗水作物。然而近几年来,由于连续干旱缺水的影响,已严重威胁着我市的水稻生产。为此我们研制出适合本地区水稻生产的高效节水栽培技术,通过采用水稻节水控灌技术和规范化旱育稀植技术,每亩可比常规灌溉节水400m左右,节水30%以上,增产10%以上,节本增收100～150元。3一、节水栽培技术原     

节水灌溉对水稻产量和品质影响的荟萃分析

【目的】 与持续淹水灌溉相比,节水灌溉能够提高水分利用率。但是,节水灌溉对水稻产量和品质的影响尚不清楚。本研究采用Meta分析以探明节水灌溉对水稻产量和品质影响的综合效应。【方法】 在本研究中,以持续淹水灌溉为对照,节水灌溉为处理,筛选出了34篇文献,建立了包含263对观测值的数据库。利用Meta分析方法,针对不同试验类型、节水灌溉类型、种植制度、水稻类型、节水灌溉时期、土壤全氮、土壤质地、氮肥施用量及施用次数,探究了节水灌溉对水稻产量和品质的影响。【结果】 从总效应来看,与持续淹水灌溉相比,节水灌溉对水稻产量和品质均无显著影响。从不同的节水灌溉类型来看,与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米糙米率（+0.9%）、精米率（+1.5%）和整精米率（+2.3%）,对水稻产量、垩白粒率、垩白度、长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量无显著影响;但是,重度节水灌溉显著降低了水稻产量（-22.1%）、糙米率（-2.7%）、精米率（-2.7%）和整精米率（-3.6%）,同时显著增加了稻米垩白粒率（+28.0%）和垩白度（+46.7%）,对稻米长宽比、直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量影响不显著。此外,从不同的种植制度来看,与持续淹水灌溉相比,在我国双季晚稻区进行节水灌溉显著降低了稻米蛋白质含量（-9.8%）;而在双季早稻区、中稻区和单季稻区进行节水灌溉对稻米蛋白质含量影响不显著。【结论】 与持续淹水灌溉相比,轻度节水灌溉显著提高了稻米加工品质,对水稻产量、外观品质、蒸煮食味品质和营养品质影响不显著;重度节水灌溉显著降低了水稻产量、加工品质和外观品质,对蒸煮食味品质和营养品质影响不显著。本研究结果为评估节水灌溉对水稻产量和品质的影响提供了数据支撑。     

水稻不同灌溉方式节水效益的对比分析

根据江西省赣抚平原灌溉试验站1987~2003年水稻不同灌溉方式的对比试验资料,分析了间歇灌溉与浅水灌溉对水稻需水量、需水系数的影响。结果表明,在相同施肥水平和耕作措施条件下,间歇灌溉与浅水灌溉相比,可以降低水稻耗水量和水稻需水系数,提高水分生产率。     

柴达木盆地乌兰县节水灌溉试验研究

以青海省乌兰县希里沟灌区"马铃薯种植灌溉"为例,通过对灌区种植结构的调整和发展高效节水灌溉喷灌技术的研究,得出现状年和规划年灌溉区用水量分别为3 499.70万和2 367.27万m~3,用水量减少1 132.43万m~3。在75%的保证率下,规划设计年都兰河来水量可满足项目区的灌溉需水要求,水资源供需达到平衡。与现状年相比,灌区灌溉水利用系数大幅度提高,节水效益明显。     

节水灌溉模式下稻田甲烷排放的季节变化

基于稻田节水灌溉技术和密闭静态箱技术田间原位采集甲烷气样,研究了控制灌溉模式对稻田甲烷季节排放规律的影响.结果表明,控灌稻田水稻全生育期的甲烷排放主要集中在分蘖前期和中期,甲烷排放总量为24.43 g·m-2,平均排放率为7.95 mg·m-2·h-1,比淹水稻田减少了39%.但分阶段的均值显著性检验显示,在"泡田--分蘖中期"控灌稻田的甲烷平均排放率与淹水稻田无显著性差异(0.05＜P=0.87),在"分蘖后期--黄熟期"才明显低于淹水稻田(0.00=P＜0.05).控灌稻田甲烷排放量在水稻全生育期月份上的分配与淹水稻田具有一致性,7月份是华东稻作区甲烷排放最多的月份,但控灌稻田甲烷排放量在各月的变幅较大.另外,控灌稻田低于饱和含水率的无水层状态能显著减少稻田甲烷的排放,且不因降雨或施入氮肥而被削弱,还可能成为吸收甲烷的汇.     

水稻不同灌溉方式节水效益的对比分析

根据江西省赣抚平原灌溉试验站1987²003年水稻不同灌溉方式的对比试验资料,分析了间歇灌溉与浅水灌溉对水稻需水量、需水系数的影响。结果表明,在相同施肥水平和耕作措施条件下,间歇灌溉与浅水灌溉相比,可以降低水稻耗水量和水稻需水系数,提高水分生产率。     

水稻节水栽培配套技术

水稻是我市的粮食作物之一，也是我市第一大耗水作物。然而近几年来，由于连续干旱缺水的影响，已严重威胁着我市的水稻生产。为此我们研制出适合我地区水稻生产的高效节水栽培技术，通过采用水稻节水控灌技术和规范化旱育稀植技术，每亩可比常规灌溉节水400m^3左右，节水30％以上，增产10％以上，节本增收100～150元。     

水稻节水灌溉技术与示范推广效果研究

通过分析水稻节水灌溉的适宜水深及灌溉技术要点,论述了水稻浅灌技术的节水增产效果,提出了水稻浅灌技术在宁夏引黄灌区示范推广的节水潜力。     

果树节水的几种措施

我国农田灌溉用水占农业用水95％。北方地区水资源严重短缺,占耕地面积64％只有19％的水资源。由于北方山地多,且多数无灌溉条件。从季节来说,冬季雨雪较少,北方地区春季干旱（3—5月）经常发生,此间正值多数果树生长旺盛期,需水量大,春早对果树生长发育影响极大。如能春灌（3—5月）1—3次可增产约10％-30％,果树越冬前的冬灌和早春灌溉（2—3月）对防寒保温和补给早春需水极为重要,是增产的重要措施。随着淡水的日益匮乏,节水控灌势在必行。除农作物节水控灌外,果园也应大力提倡节水控灌,其主要措施有：     

基于线性规划的农作物灌溉需水量节水控制试验

传统方法在进行农作物灌溉时，灌溉需水量过大，不仅造成水资源浪费，同时也会影响农作物生长，为此，本文进行基于线性规划的作物灌溉需水量节水控制试验,节约农作物灌溉需水量。本文以玉米、小麦、油葵为试验对象，将试验地区的大口井为灌溉水源。建立农作物灌溉基础需水量目标函数，获取正常发育所需水量；分析气象因子与作物腾发量的经验关系估算灌溉需水量，利用采用线性规划方法对农作物灌溉需水量节水控制。结果表明，基于线性规划的灌溉需水量节水控制方法在玉米、小麦、油葵的灌溉上，减少了耗水量，能够对不同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。     

大豆生育期需水量与产量效应关系

大豆是需水量较多而又不耐旱的作物，在整个生长发育过程中，总需水量平均为２１６１毫米，受其外界环境条件影响，大豆需水量变化幅度较大，一般在８００～３０００毫米之间。本文通过５年在不同土壤含水量状态下的盆栽模拟试验资料，分析了大豆需水量的年际变化和自身生长发育的需水规律，指出大豆结荚期是需水量最多时期。本文采用积分回归分析方法，研究了大豆灌溉水量、时间与产量的效应关系，确定单位灌溉水量，灌在不同生育期的增产效应值。为合理利用水利资源，发展节水灌溉，增加经济效益提供了科学依据。