不同间歇时间灌溉对水稻产量及水分利用效率的影响

【目的】研究易推广、适宜江淮地区的水稻高产水分高效利用的节水灌溉模式,有利于当地水稻生产的可持续发展。【方法】于2015年和2016年在固定式水泥测坑内设置不同间歇灌溉时间处理W1(穗分化前水层落干后3～5 d,穗分化后水层落干1～3 d的补充灌溉)和W2(穗分化前水层落干后7～9 d,穗分化后水层落干3～5 d的补充灌溉),以常规淹灌(W0)为对照,研究间歇灌溉条件下补充灌溉的间歇时间及其对水稻产量及水分利用效率的影响。【结果】W0处理产量为8.01～9.40 t/hm2,W1、W2处理与W0处理无显著差异。与W0处理相比,W1、W2处理总需水量分别减少了3.64%～4.74%、5.63%～8.72%;W2处理的需水量低于W1、W0处理不同灌溉方式主要是通过影响穗分化期和灌浆结实期的需水量来影响总需水量,与W0处理相比,W1、W2处理穗分化期的需水量分别下降了0.66%～10.72%、4.54%～7.33%,灌浆结实期的需水量分别下降了4.67%～18.47%、20.76%～25.95%,且在2016年达到显著水平(P0.05)。W1、W2处理较W0处理分别显著减少了7.50%～41.85%、31.00%～43.94%的灌水量,分别减少了1、1～2次灌水。2 a的灌水利用效率以W2处理下的最高(3.79～12.66 kg/m3),分别较W0和W1处理提高了43.02%～98.74%、5.59%～22.26%;降水利用率也显著高于W0和W1处理。【结论】穗分化前水层落干后7～9 d,穗分化后水层落干3～5 d的补充灌溉方式能有效减少灌水量、灌排水次数,提高灌溉水利用效率和降水利用率,稳定水稻产量,是较为适合江淮地区的稻田高产水分高效利用的间歇灌溉方式。     

基于ORYZA＿V3模型的水稻节水灌溉模式研究——以赣抚平原灌区为例

作物生长模拟能克服田间试验的不足,为水稻种植的节水增产提供参照。基于江西省灌溉试验中心站2012、2013年的田间试验资料对ORYZA_V3模型进行率定及验证。使用率定后的模型模拟1961-2016气象条件不同灌溉模式下试验区的早晚稻生长,分析丰、平、枯水文年组早晚稻产量、灌溉定额、灌水次数、腾发量、降雨利用率、水分生产率的差异。结果表明:在一定范围内降低灌前水分下限能提高试验区早晚稻的产量。当灌前水分下限降低到一定水平后增产率将有所下降。降低灌前水分下限,能降低灌溉定额、灌水次数及腾发量,提高降雨利用率,提高水分生产率。从节水增产的角度,推荐试验区早稻在丰、平水年采用重度干旱的节水灌溉模式W4(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率65%),枯水年采用中度干旱的节水灌溉模式W3(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率75%)。与传统淹灌模式W0相比在丰、平、枯水年能分别增产2.1%、2.6%、1.6%,节水38.4%、48.8%、47.4%。推荐试验区晚稻在丰、平水年采用中度干旱的节水灌溉模式W3,枯水年采用轻度干旱的节水灌溉模式W2(耕作层灌前土壤含水率下限占饱和含水率85%)。与传统淹灌模式W0相比在丰、平、枯水年能分别增产2.7%、3.2%、1.9%,节水37.6%、27.9%、15.7%。     

水稻不同节水灌溉模式的水分利用效率比较——以荆门、桂林为例

与传统的淹灌模式相比,水稻节水灌溉模式在提高水分利用效率方面优势明显.以湖北省荆门市及广西桂林市的气象资料为例,针对我国目前推广的主要水稻节水灌溉模式,选取降雨有效利用率、灌溉定额、灌水次数、排水量及渗漏量等指标,采用水量平衡方法进行灌溉制度推算,分析比较不同水稻节灌模式在不同雨后蓄水上限条件下的水分利用效率指标,比较...     

节水灌溉条件下水稻需水规律及水分利用效率研究

根据田间试验对宁夏引黄灌区水稻需水规律及节水灌溉条件下水稻田水分利用效率开展研究。研究表明:拔节孕穗期和抽穗开花期是水稻生育过程中最关键需水期。控制灌溉较当地常规淹灌节水71%,灌溉水分利用效率为当地常规淹灌的4.2倍。控制灌溉不仅节水效果良好、水分利用效率较高,而且保证了良好产量的实现。水稻控制灌溉技术适用于宁夏引黄灌区。     

不同灌溉模式对水稻生长、水分和辐射利用效率的影响

为研究不同灌溉模式对寒地黑土水稻农艺性状、光合特性、水分利用效率以及辐射利用效率的影响,设置了控制灌溉、浅湿灌溉和全面淹灌3种灌溉模式,于2017—2018年在黑龙江省庆安灌溉试验站进行了试验。结果表明：两个生长季内,控制灌溉水稻各生育时期叶面积指数比全面淹灌分别增加了7.94%～23.67%和5%～14.47%,控制灌溉下地上部干物质量的积累量比全面淹灌增加了12.13%和7.98%,控制灌溉和浅湿灌溉的冠层光合有效辐射截获总量较全面淹灌分别增加了74.05、23.65μmol/（m2·s）和63.35、16.85μmol/（m2·s）;除乳熟期外,其余生育期控制灌溉叶片叶绿素含量（SPAD）显著高于浅湿灌溉与全面灌溉;3种灌溉模式下最大初始转换效率从分蘖期开始上升,拔节期和抽穗期达到最大值,在乳熟期开始下降,非光化学荧光淬灭系数、光化学荧光淬灭系数前期略有波动,在乳熟期迅速下降,光合电子传递速率从分蘖期到乳熟期逐渐下降。两个生长季内,控制灌溉下产量略高于全面淹灌,但灌溉用水量较全面灌溉分别减少了31.45%和31.67%,水分利用效率比全面淹灌提高了46.45%和46.20%,辐射利用效率分别较全面淹灌增加了1.042%和1.036%,表明控制灌溉为黑龙江省半湿润区最佳灌溉模式。     

旱作农业节水灌溉技术

农业高效用水的核心是提高自然降水和灌溉水的利用效率。详细介绍低压管道输水灌溉、喷灌、微灌和渠道防渗4种管道工程节水技术的优缺点,分析沟灌和畦灌、局部湿润灌溉、间歇灌溉、地膜上灌和控制性地面灌溉4种地面灌溉节水技术的原理及节水效果,并从增加土壤水分储蓄、减少土壤水分蒸发和提高作物水分利用效率3个方面,提出具体的节水技术措施。     

不同灌溉方式下木薯根区水分空间分布及耗水动态变化研究

设置滴灌、小管出流、微喷灌3种灌溉方式,研究不同灌溉方式下木薯根区土壤水分空间分布及其耗水变化规律。结果发现:(1)滴灌灌水集中,土壤水分在根区剖面以根际为中心对称分布;小管出流水分沿支管出口方向入渗,形成斜向下迁移的态势;微喷灌喷洒均匀,根区各层次土壤含水量差异不大。(2)滴灌能有效抑制木薯棵间蒸发,降低水分消耗,提高块根产量,其水分利用效率显著高于其他处理;微喷灌湿润面大,棵间蒸发量较高,其产量和水分利用效率较低;小管出流土壤水分散失量最高,其产量和水分利用效率最低。综上所述,滴灌对木薯的节水增产效应最优。     

不同灌溉方式的水稻生理效应研究

通过常规淹灌、垄作浸润、控水湿润和间歇灌溉等不同灌溉方式对水稻生理效应的研究表明:垄作浸润和控水湿润灌溉的叶片相对含水量较高。垄作浸润和控水湿灌溉既能减少上位叶(倒一、二叶)的叶绿素、全氮量,防止贪青徒长,又能延缓下位叶(倒三、四叶)的衰老,增加光合作用源的功能时间,同时垄作浸润和控水湿润灌溉的水稻叶片有较高的净光合率(NPR)和气孔导度(CS),增强了光合作用源的强度。节水灌溉能提高根系活力,较好地协调水稻高产与根系早衰之间的矛盾。可见垄作浸润和控水湿润灌溉的水稻具有更好的水分代谢和光合素质。     

寒地水稻覆膜灌溉耗水规律及水分生产效率试验研究

在黑龙江水稻灌溉试验中心进行水稻覆膜灌溉试验,研究了不同灌溉模式下,覆膜对水稻耗水量及水分生产效率的影响。结果表明,覆膜淹灌处理水稻耗水量比常规淹灌减少7．35％,覆膜控灌耗水量比常规控灌减少3．77％,覆膜间歇灌溉耗水量比常规间歇灌溉减少10．00％;覆膜淹灌处理水分生产效率较之常规淹灌提高32．45％,覆膜控灌处理...     

基于ORYZA2000的稻田水量平衡及地下水埋深对水稻灌溉的影响

应用水稻生长模拟模型ORYZA2000分析了淹灌、间歇灌溉、雨养3种稻田水分管理模式下田间水量平衡和水分生产率,以及不同地下水埋深对相关指标的影响。结果表明,淹灌模式巨大耗水量主要是满足稻田深层渗漏损失,间歇灌溉可以减少田间渗漏量,从而达到节水的效果,雨养栽培不仅可以减少深层渗漏,并可以利用地下水,以维持水稻蒸发蒸腾需要;3种灌溉方式以雨养模式水分生产率最高,其次为间歇灌溉,淹灌最低;地下水埋深对雨养模式的产量、水分生产率和水量平衡影响最大,对间歇灌溉相关指标影响较小,而对淹灌模式则无影响。     

膜孔灌溉条件下玉米灌溉制度试验

通过大田试验研究了膜孔灌溉条件下，不同灌溉制度对玉米土壤水分动态、产量及其指标以及水分利用的影响。研究表明：灌溉定额4500m3/hm2时与灌溉定额为5400 m3/hm2的产量相近，但前者的水分利用效率却明显高于后者，灌溉定额为3600 m3/hm2时，虽产量明显低于前两者，但其水分利用效率最高2.7273kg/m3，故最节水。在当地灌溉定额为4500m3 m3/hm2.、灌水四次的灌溉制度经济效益最优。且在相同的灌溉制度下膜孔灌溉与不覆膜对照相比，具有明显的增产效果和较高的水分利用率。     

引黄灌区畦田灌水技术试验研究

在华北引黄灌区内,大田作物的主要灌溉方式依然是畦灌。由于畦田规格过长过宽,导致灌溉水浪费严重,灌水效率低下。在平原县张庄管道灌溉示范区进行畦田灌溉试验,研究了黄河下游引黄灌区不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。利用地面灌溉水流运动的计算机模拟软件WinSRFR4.1,对不同规格畦田的灌水过程进行模拟,得出畦田灌溉的田间灌水效率和灌水均匀度,研究不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。综合考虑管道灌溉出水口规格与当地耕作农具尺寸等因素,模拟了多种畦长、畦宽、坡度和单宽流量下灌溉方案的灌水效果,结果表明,畦宽1.5m,畦长50~60m,坡度为0.3%畦田灌溉技术改进方案的灌水效率和灌水均匀度均提高到80%以上,灌水性能较优,建议在黄河下游引黄灌区内推广使用。     

灌区污水灌溉补偿效益初探

我国水资源紧缺,城市生活和工业大量挤占农业用水并产生大量污水,致使农业清水灌溉用水危机加重。在这种情况下,我国的污水灌溉面积随着城市化加快和工业发展而迅速扩大。为了研究灌区污水灌溉相关各方效益变化,通过把灌区污水灌溉运行与梯级库群中龙头水库运行相比较,分析结果表明灌区污水灌溉存在补偿效益。文章给出了灌区污水灌溉补偿效益的概念和内涵。接着,进一步指出灌区污灌补偿效益相关研究内容,包括灌区污灌补偿相关对象分析、相关对象的效益变化研究和灌区多水源污灌补偿调度研究,并对它们进行了定性分析。最后指出下一步灌区污灌补偿研究任务和方向。     

灌水流量对涌泉灌及涌泉根灌湿润体影响的研究

为了研究相同灌水量条件下,不同灌水流量对涌泉灌及涌泉根灌湿润体的影响,以及二者的不同之处,进行了室内土壤水分入渗试验和理论分析.结果表明:入渗结束后,涌泉灌的湿润体形状是一个近似半球体,涌泉根灌的湿润体形状是一个近似半椭圆球体;灌水流量对涌泉灌湿润体的形状有显著的影响,流量越大,湿润体形状越扁平,但在一定流量范围内,灌水流量对涌泉根灌的湿润体形状无显著影响;在相同的灌水量和灌水流量条件下,涌泉灌在水平方向的入渗距离显著大于涌泉根灌,在垂直方向上的入渗距离显著小于涌泉根灌;相对于涌泉灌,涌泉根灌不易产生土壤表面积水,水分分布更深,入渗的水量更容易到达作物根区,减少了水分的无效蒸发,有利于作物对土壤水分的吸收.     

蓄流灌水器灌水均匀度试验分析

蓄流灌水器水头压力、管径、灌水器长度、孔径、孔数是影响滴灌灌水均匀度的重要参数。室内试验研究结果表明,低压条件下压力水头的变化对灌水均匀度的影响并不明显,只要管径选择适宜,降低压力并不会对灌水均匀度产生很大影响;灌水器管径的变化对灌水均匀度的影响较为明显,灌水均匀度随着管径的增大而增大,但当管径增大到一定程度后,灌水均匀度随管径增大反而呈现减小趋势;灌水均匀度随着灌水器长度的增大呈降低趋势;灌水器孔径越大,灌水均匀度越好;灌水均匀度随着灌水器孔数的增加反而减小。     

河套灌区井渠双灌条件下主要作物灌溉制度优化

依据田间试验,研究了井渠双灌条件下河套灌区小麦和向日葵的灌溉制度。结果表明,Jensen模型最能较好地表达研究区小麦、向日葵井渠双灌条件下各生育阶段水分的量化关系。小麦和向日葵整个生育期均需灌水4次,灌水量分别为67.5、75、75、67.5mm和75、67.5、67.5、52.5mm。小麦拔节—开花期、向日葵现蕾—开花期适合井灌,灌水量分别为75、67.5mm,相应其他生育阶段均采用渠灌。     

石津灌区储水灌溉条件下土壤水分动态及灌水适宜阈值研究

从土壤水分能态角度,研究储水灌溉条件下土壤水分的动态变化及空间分布,探求适宜储水灌溉定额阈值范围。研究结果表明,灌水定额大于200 mm时,2 m以下土层出现水分深层渗漏,灌水定额300、2502、00 mm时,深层渗漏量分别达到587.63、236.32、152.05 m3/hm2;灌水定额75～150 mm,2 m以下土层无水分渗漏。因此,储水灌溉灌水定额阈值范围控制在750～1 500 m3/hm2,可以把灌溉水储存于深层土体内,以供作物生长期使用;储水灌溉模式在石津灌区可有效解决灌区来水与灌溉用水的错位矛盾,满足作物正常生长对水分的需求。     

基于Zigbee的灌区灌溉预报研究

针对大尺度灌区进行准确灌溉预报过程中存在的土壤水分空间变异性和预报实时性的问题，设计了通过对灌区合理划分基本单元及优化布置土墒采集节点，应用Zigbee无线传感网络分区域采集土壤墒情，由水量平衡方程对各单元实测数据进行预报，并逐层汇总、分析得到灌区总预报。通过GPRS无线网络实现远程PC机与区域Zigbee网络的数据连接，不仅实时监控灌区土壤墒情而且可执行远程灌溉控制，提高了灌区灌溉管理效率，对于灌区灌溉管理的数字化、实时性发展具有重要意义。     

叶尔羌河灌区棉花灌溉试验

棉花试验设计了五个灌水下限处理,每个处理四个重复,试验提供了各种处理的１ｍ 土层储水量动态过程,进行了田间土壤水量平衡,分析了棉花生长期耗水强度与灌水量关系,棉花产量与灌水量关系,棉花产量及棉花水分生长率与全生育期总耗水量关系     

微地形对波涌畦灌灌水质量的影响

在波涌灌溉的实践中 ,沿沟 (畦 )长度方向的地形起伏 ,使其灌水效果明显变差 ,为了定量评价微地形对波涌灌溉灌水质量的影响程度 ,采用地面灌溉模型对不同田间微地形条件下的波涌灌溉地表水流运动过程进行模拟 ,并结合田间试验 ,提出了畦灌条件下波涌灌溉的地面地形变化要求 ,供制定田间波涌灌溉实施方案时参考。