安徽省淮北地区旱作物灌溉制度优化的研究

通过对安徽省淮北地区冬小麦、油菜、夏玉米、大豆等主要农作物的分阶段受旱试验,获得了连续5年的非充分灌溉试验资料,用多元回归分析法得到了这几种作物水分生产函数模型参数.运用动态规划法研究了供水不足条件下的非充分灌溉制度,得到了冬小麦、油菜、夏玉米和大豆这4种作物的优化灌溉制度.研究结果表明,在产量相同或相近时,采用优化灌溉制度进行灌溉,可明显减少作物的耗水量和灌溉用水量,提高水分生产率.     

作物非充分灌溉研究进展

阐述了作物水分生产函数的一些基本原理和典型模型,并对其在非充分灌溉方面应用的状况以及国内外相关研究进展加以阐述。对作物灌溉制度优化模型以及优化灌溉制度设计方法加以探讨,为合理利用有限的水资源,达到作物最大的产量或产值,实现有限水量在作物生长期及作物间的合理配置提供依据。     

分布式水文模型在徒骇马颊河流域灌溉管理中的应用Ⅱ.水分生产函数的建立和灌溉制度的优化

【目的】优化徒骇马颊河流域冬小麦-夏玉米轮作体系的灌溉制度。【方法】以经过参数率定与模拟验证的SWAT为手段,设置了1种充分灌溉和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的水分生产函数,在此基础上,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情形,设置了3种优化灌溉方案。【结果】模拟结果表明,与基本情景相比,轮作体系粮食稳产,平均节约灌溉用水29.00%,水分利用效率平均提高6.58%;与相应时段的年鉴统计值和模拟的历史情景下的产量相比,情景三下全区轮作体系粮食平均增产8.32%和11.24%;与模拟的历史情景相比,优化情景下轮作体系的水分利用率平均提高36.33%。【结论】优化灌溉方案能够在保证徒骇马颊河流域冬小麦－夏玉米轮作体系粮食稳产的前提下,有效地节约灌溉用水,提高水分利用率。     

漳卫河平原农业水资源高效利用的模拟研究Ⅱ.水分生产函数的建立及灌溉制度优化

优化漳卫河平原冬小麦夏玉米轮作体系的灌溉制度,对进一步深入研究水资源严重短缺的河南省可持续农业的发展具有一定的示范意义。本研究以经过参数率定与模拟验证的SWAT为工具,设置了1种充分灌溉和9种非充分灌溉情形,拟合得到冬小麦和夏玉米的Jensen模型水分生产函数,在此基础上,以不考虑氮磷胁迫的历史灌溉情景为基本情形,设置了3种优化灌溉方案。模拟结果表明：与基本情景相比,轮作体系粮食稳产,平均节约灌溉用水16．13％,水分利用率平均提高3．05％;与相应时段的年鉴统计值和模拟的历史情景下的产量相比．最优情景下全区轮作体系粮食平均增产30．76％和6．47％;与模拟的历史情景相比,优化情号下轮作体系的水分利用率平均提高23．94％。     

极干旱地区玉米节水灌溉制度的研究

本文根据阿拉善盟地区水资源严重紧缺的现状，对玉米进行了为期３ａ的非充分灌溉试验。经方差分析确认试验成果是可靠的。对国外几种有代表性作物──水模型，进行拟合检验，确认当地条件下，玉米适合于Ｊｅｎｓｅｎ模型。由此用随机动态规划方法进行优化灌溉制度的制定，为指导我国西北极干旱地区的农业生产提供理论依据和技术方法。     

淠史杭灌区水稻水分生产函数与优化灌溉制度研究

依据2年的水稻水分生产函数专项试验和淠史杭灌区试验总站历年试验统计资料,结合面上调查和室内理论分析计算,建立了适合淠史杭灌区水稻的"作物-水模型",确定了模型的结构形式和参数取值,在此基础上建立了水稻优化灌溉制度数学模型,并采用动态规划方法求出不同水文年型以产量为目标的优化灌溉制度,为淠史杭灌区水资源的优化配置提供依据.     

微喷水肥一体化技术条件下夏玉米生长耗水规律及水分生产率研究

本文在夏玉米生产上,运用微喷灌水肥一体化节水技术,采取田间试验和数学模拟相结合的方法,研究夏玉米生长发育动态、生长期耗水规律,探索作物产量与耗水量之间的关系,为提高水分生产效率,以及优化夏玉米的灌溉制度提供科学依据.通过试验数据分析,夏玉米生长指标实测值与模拟值,土壤含水率及作物耗水量的模拟值与实测值之间有较高的相关性...     

黄淮海中部地区作物水分胁迫和干旱研究结果

 根据河南巩县和山东泰安不同水分处理的冬小麦和夏玉米的农田试验资料，分析了两种作物的耗水规律，确定了最佳耗水量，求出干旱指标，阐述了农田水分变化规律，从提高水分利用效率和经济效益出发，制订了冬小麦的优化灌溉方案。事实表明这种优化灌溉方案能节约用水，对缓解水资源的紧张局面有重要意义。     

基于SWAP模型的稻田节水增产灌溉模式研究

利用田间试验资料对SWAP模型进行验证.利用模型模拟不同灌水方案的水分运移,分析不同灌溉方案的作物产量和水分利用效率.结果表明:(1)SWAP模型可以模拟稻田的水分运移和相对产量,为稻田水分运移和水稻产量的研究提供了一种方便可行的方法;(2)按试验设计标准制定的控制灌溉C的实际产量和水分利用效率均最大,分别比常规灌溉增加8.45％、25.55％;(3)按试验设计标准设定的控制灌溉C是一种节水增产的灌溉模式.     

不同灌溉制度对玉米生长过程中水分利用的影响

以玉米为试验材料,研究不同灌溉制度对玉米生长过程中水分利用情况的影响。结果表明,土壤水分是影响玉米根系分布的重要指标,早期缺水对玉米根系向土壤深层的延伸程度大于只在玉米生长中期缺水处理;玉米生长前期对水分需求非常旺盛,会直接影响玉米整体生长期,进而影响作物产量;后期水分亏缺,能够提高玉米对水分的利用率,对作物产量影响较小。     

农产品虚拟水含量计算方法研究

综合考虑研究区的气象及灌溉特点,将非充分灌溉条件下的作物需水量计算公式应用到作物虚拟水含量计算中,考虑到研究区灌溉农业与雨养农业的特点及灌溉水利用效率的差异,区分灌区与非灌区、井灌与渠灌,制定了相应的灌溉制度,并计算了区域农作物广义耗水量。给出了修正的农业虚拟水含量计算方法,并以郑州市为例验证了虚拟水含量的时空差异特征。     

考虑种植风险的灌区供水量优化配置研究

为了避免灌溉水量优化配置求解结果中粮食作物供水量为零的情况,通常在模型中设置粮食作物最小灌溉面积或最低产量的约束,该约束的设置能够显著降低优化模型的客观性。鉴于此,本研究在灌区灌溉供水量优化配置模型中引入了种植风险系数。该模型以灌区灌溉增产效益最大为目标,利用作物水分生产函数,同时给出了不同作物的优化灌溉用水量和优化灌溉面积,实现了灌区灌溉水资源的优化分配。以山西省夹马口灌区为例进行了分析研究,求解的作物灌溉面积占总灌溉面积的比例与灌区现状非常一致,表明该模型合理可靠,可用于指导灌区灌溉用水管理。该研究结果对灌区农户合理确定种植结构也具有重要参考价值。     

河北平原区农作物种植水资源压力指数评价

利用河北平原区7个地市20年(1994—2013年)的逐日气象数据,结合SIMETAW模型计算了各地市区域作物灌溉需水量,分析了各地市近20年种植结构变化对区域灌溉需水量和水资源压力指数的影响。结果表明:近20年,保定、沧州、邯郸、邢台、廊坊5个地市的粮食作物种植面积呈下降趋势,其中廊坊下降最为显著;7个地市经济作物的种植面积相对稳定;蔬果类种植面积在保定、邯郸、石家庄、衡水和廊坊等地市具有较明显的增长趋势。所有地市粮食作物的灌溉需水量均呈下降趋势,其中以邯郸下降最为显著,保定的年均粮食作物灌溉需水量最大,为20.8亿m~3;除廊坊外,其他地市经济作物的灌溉需水量均呈不同程度的下降,邢台的年均经济作物灌溉需水量最大,为5.2亿m~3;所有地市蔬果类种植年均灌溉需水量近20年呈上升趋势,以石家庄增加趋势最为显著,且石家庄和保定的蔬果种植需水量分别在1995和1996年以后均高于当地经济作物灌溉需水量。沧州、邯郸、衡水、石家庄、保定基于农作物种植的水资源压力指数在九五、十五期间达到最高,十一五、十二五期间有所缓解,沧州的年均水资源压力指数最高。     

作物非充分灌溉决策指标研究进展

为了有效地进行非充分灌溉,通过不同方面研究土壤和作物水分亏缺的诊断方法,从而制定科学有效的灌水指标。对目前非充分灌溉的土壤、灌溉、作物等指标的研究现状及存在的问题进行了的阐述,讨论了非充分灌溉决策指标今后研究发展的方向。从目前国内外研究情况来看,应用叶水势、茎直径变化、冠层温度等作物指标来精确诊断作物的水分状况,已逐渐成为非充分灌溉研究领域关注的热点,但其基础理论、监测方法及不同作物的应用效果仍需进一步研究完善。因此,单纯从一种灌溉决策指标出发确定灌溉量是不全面的,如何建立非充分灌溉条件下不同地区、作物的灌溉指标体系将是今后中国重要的研究内容。     

气象因子对吴忠市利通区主要农作物灌溉制度的影响研究

从气象因素方面,分析了影响灌溉蒸发的温度、降雨、风速等因素,确定了春小麦、玉米、水稻的适宜播种、收获时期.春小麦的播种至收获适宜时间为3月11日至7月15日;玉米为4月20日至9月19日;水稻育秧至收获的时间为4月12日至10月4日.通过FAO-PM公式,对宁夏吴忠市利通区全年净水面蒸发量的实际观测结果与作物蒸散量(ET0)的变化趋势进行了分析,并对主要农作物春小麦、玉米、水稻的蒸散量(ETc)进行了计算,得出了灌水量、灌水时间等具体指标,以供实践参考.     

中卫市南山台扬水灌区应对缺水调整作物种植结构的措施与成效

中卫市南山台扬水灌区位于宁夏中部干旱带,现有灌溉面积1.31万hm2,灌区曾经以粮食作物为主,灌溉需水量大,导致灌区严重缺水;调整作物种植结构后,大面积种植果树,推行节水灌溉,灌区缺水的局面逐步扭转.     

山西省小麦需水量的地理分布

用彭曼（Ｈ．Ｌ．Ｐｅａｍａｎ）法计算了全省９４个县市的参考作物蒸散量，再结合作物系数Ｋｃ值计算出小麦需水量ＥＴｍ；根据小麦生育期间的降水量得出了小麦的灌溉需水量（ＥＴｍ─降水量）。根据以上数据绘制了山西省小麦需水量图和灌溉需水量图，并对各地区的小麦需水量进行了简要评价。     

灌溉水-耕作土壤-化肥-作物生态系统中重金属镉的分布特征

以川中丘陵区内江市双桥乡为研究区域,调查分析镉(Cd)在研究区内灌溉水、水底泥、表层耕作土壤、剖面和当地常用化肥及不同作物根土、果实中的分布特征.结果表明,该地区灌溉水和水底泥中Cd含量分别符合国家农用灌溉水标准和农用污泥中污染物控制标准值(GB 4284-1984);表层耕作土壤和剖面各层中Cd平均含量均高于成都经济区土壤背景值44％,存在大面积污染风险;化肥中Cd元素平均值为1.81μg/g,高于国家土壤环境质量三级标准;作物根系土中平均Cd含量为0.410～0.439 μg/g,高于国家土壤环境质量二级标准,有一定累积;作物果实中Cd含量平均值则都小于国家土壤环境质量一级标准,生物富集系数排序CFCd花生＞CFCd柑橘＞CFCd水稻＞CFCd玉米;灌溉水对土壤Cd污染影响小,而化肥施用与研究区表层耕作土壤Cd污染存在密切联系,对作物中Cd不同程度累积有一定影响;作物根系土和果实对Cd的吸附与富集作用存在明显差异.     

灌溉渠系配水优化模型的研究

本文介绍了两种适用于半干旱地区某次配水的优化模型,第1种以作物水分生产函数为基础,以全灌区净灌溉增产值最大为目标函数;第2种以某次灌水全灌区的水费收入最高为目标函数。这两种配水模型用陕西省洛惠渠灌区1989,1990年夏灌的实际用水资料进行了验证。可供各自流引水灌区在渠系水量调配中实际应用。     

依边际分析法确定田间最优经济水量投入的唯一性准则

应用边际均等原理确定纯收益最大的田间水量投入的条件是水的价格 C_W 与产量的价格 C_Y 的比率等于边际产量 dy/dx,其中 x 只能唯一地限定为灌溉量。将 x 取为农田耗水量,用以求算所谓最优经济耗水量,是没有理论依据的。作物产量与灌溉定额间的相关程度取决于耗水量与灌溉量间关系的密切与否。