陇中旱区温室棚面集水和节水灌溉应用效果研究

为了寻求有效提高降水利用效率（RUE）和蔬菜水分利用效率（WUE）的途径,以探索解决半干旱区设施蔬菜生产的可持续发展问题。试验从2001-2004年分别对降水集聚量、蔬菜耗水量、蔬菜经济产量和降水量进行不间断的测定,并对膜下渗灌、膜下滴灌、膜下沟灌和露地沟灌（对照）供水效率、产量、耗水量以及水分利用效率进行了观测。结果表明,集水效率与降雨量密切相关,降水强度增大则集水效率提高,3 a平均集水效率为64.75%,丰水年（2003）的集水效率为71.25%,较平均值提高了11.92%;干旱年份（2002）的集水效率为59.33%,较3 a平均降低了5.42%。膜下渗灌的供水效率和WUE最高,膜下滴灌次之,再次为膜下沟灌,露地沟灌最低。膜下渗灌和膜下滴灌的WUE分别较露地沟灌在黄瓜生产中提高了49.41%,27.20%,在番茄生产中分别提高了69.20%,65.34%。黄瓜和番茄地膜覆盖较露地分别节水27.36%和26%。膜下渗灌的节水效率最高,在黄瓜和番茄生产中分别较露地对照节水42.64%和31.3%。食用菌是一种耗水少的蔬菜种类,在本试验中,它节余的水分可以补充高耗水蔬菜种类的需水不足,来维持整个温室生产中的水分平衡和提高温室生产的经济效益,所以食用菌必须纳入整个温室生产的循环体系中,以维持整个温室生产体系水分供需平衡。     

不同种植方式水稻的产量和水分生产效率及对后茬小麦生长发育和产量的影响

通过田间试验,研究了旱播旱管(T1)、旱播水管(T2)、移栽水管(T3)三种水稻种植方式对水稻产量及水分生产效率及后茬小麦生长发育和产量的影响。结果表明,与T3相比,所有水稻品种在T1种植方式下产量均有所下降,平均降幅达10.3%,但节约灌溉用水73.4%,水分生产效率提高28.2%;T2的产量与T3差异不显著,但在总用水量及水分生产效率方面优于T3。T1种植方式的后茬小麦产量和地上部生物量最高,T2次之。     

现代袖珍蔬菜无土栽培装置的设计与应用

文章设计了袖珍蔬菜无土栽培装置,在楼房阳台种植了番茄、辣椒、黄瓜,不同蔬菜产量变化顺序是黄瓜>番茄>辣椒;产值变化顺序是>番茄>辣椒>黄瓜;利润变化顺序是番茄>辣椒>黄瓜;投资效率变化顺序是番茄>黄瓜>辣椒。     

冀中南冬小麦节水稳产关键技术

<正>冀中南地区是典型的地下水资源匮乏、地下水严重超采的区域之一,而农业消耗用水占整个用水的60%~70%,小麦用水又占农业用水的70%左右,一般年份,小麦亩灌溉用水量150 m3以上,为探索小麦节水与稳产的技术体系,笔者于2012年~2014年选择了冀中南的馆陶县进行了三年小麦节水稳产栽培试验,整个生产期灌溉水控制在了100 m3以内,试验田平均亩产达551.6 kg。其关键栽培技术:1选用节水抗旱品种选用节水抗旱品种是节水栽培的基     

冬小麦节水高产技术体系研究

我国水资源短缺,人均水资源只有世界平均的1/4,列为世界第88位。近年来自然灾害频繁,尤其旱灾严重,由于降水减少,冬季变暖,使北方河川断流,地下水位明显下降,农业用水更加困难。我国由于灌溉工程和灌水技术落后,灌水利用系数低,只有40%,而先进国家可达80%,高出我国1倍以上。一般农田的水分利用效率也只有1 kg/m3左右。节水已成为我国农业亟待解决的重大课题。据统计全国国民总用水量中,农业用水量占70%左右,而在北方农业用水中,小麦用水约占70%,因此,节水首先应是农业节水,其中首要者应是小麦节水。小麦生长在一年中的干旱季节,多年经验证明…     

河套灌区小麦套种晚播向日葵高产节水群体构建

本试验以河套灌区主要立体种植模式小麦套种向日葵为研究对象,在前期研究建立的节水灌溉模式基础上,系统研究了不同向日葵种植密度对套种小麦和向日葵群体建成、产量构成及水分利用的影响,结果表明:不同密度处理下套种小麦的产量和水分利用效率(WUE)无明显影响,而套种向日葵产量、套种总产量及套种总利润则以中等密度群体最高,随着套种向日葵密度的增加,盘径、单盘粒重、百粒重等经济性状均呈下降趋势。套种向日葵产量、套种总产量、套种总利润与向日葵密度均呈单峰曲线变化趋势;套种向日葵的总耗水量随着密度的增加而显著增加,而WUE则呈单峰曲线变化。在节水灌溉模式下适当增加向日葵种植密度,套种群体灌浆期叶面积下降相对缓慢,光合势高值持续期长,经济产量、经济效益和水分利用效率可同步提高。构建河套灌区小麦套种向日葵节水、高产、高效群体的适宜向日葵种植密度为3 300~3 500株/667m~2。     

华北平原水资源平衡和节水农业发展的若干问题探讨

分析了华北平原地下水位下降的原因主要是由于：大量的工业和城市打井用水,大部分河流水用于城市生活用水,山区森林涵养水源的能力减小,农田井灌发展过快。提出了华北水责源平衡的对策主要是：植被保育,增加人工降雨,水库合理蓄放,跨流域调水,水资源就地循环利用,工农业节约用水。通过对华北平原作物(小麦-玉米)-降雨-灌溉-水分利用效率分析,华北平原农田节水潜力和品种节水潜力分析,提出了华北平原节水农业发展的对策：在小麦方面主要是改大水漫灌为小畦灌、管灌和喷灌,减少灌溉次数,降低灌溉量;在玉米方面主要通过提前进行麦垄点播,麦黄水和玉米出苗水一水两用,利用地膜栽培、隔沟灌等措施,减少灌溉量;另外要通过调整种植业结构,种植温棚蔬菜和花卉及果树,在作物品种方面要重视抗旱节水优质高产品种的选育和推广,提高水分利用效率和经济效率。     

旱地小麦深层防堵渗灌应用研究

为提高旱作麦区集蓄雨水的转化利用,以深层防堵渗灌系统和旱地小麦‘运旱618’为试验材料,研究了2012—2017年5个小麦季限量补水渗灌对冬小麦产量及产量结构、补水渗灌水分利用效率和经济效益。结果表明,补水渗灌处理比对照增产47.5%~478.0%,补水渗灌处理的穗数、穗粒数、千粒重都显著高于对照;不同年型补水渗灌处理的耗水量都大于对照,水分利用率较对照提高2.6~8.1 kg/(hm2?mm),提高了15.0%~245.5%,灌溉效率5.7~9.4 kg/(hm2?mm),干旱年型水分利用率、灌溉效率提高幅度最大。以5年平均产量和小麦价格2.36元/kg计算,补水渗灌纯收益6849元/hm2,比对照提高117.4%。深层防堵渗灌系统在旱地小麦上节水增产增效效果显著。     

河西绿洲节水高效种植模式水资源效率研究

针对石羊河流域水资源缺乏、种植业生产受限的问题,比较了武威市凉州区19种种植模式的水资源利用效率。结果表明,马铃薯和油葵较春小麦(CK1)节水25%且分别增收84.21%和31.58%;低耗水型模式玉米/豌豆和油葵/豌豆的水分利用效率较传统模式春小麦/春玉米(CK2)提高38.2%和52.9%,水分经济利用效率提高51.6%和125%,水分能量生产效率提高40.72%和49.81%;日光温室中,辣椒、西瓜和双孢菇的节水增收效果较好。由此提出发展马铃薯、油葵等低耗水高效模式,以玉米/豌豆、油葵/豌豆替代高耗水型模式春小麦/春玉米,日光温室重点发展辣椒、西瓜和双孢菇等作物的建议。     

供水吸力对温室黄瓜产量与水分利用效率的影响

 【目的】研究不同供水吸力即不同土壤水分对温室黄瓜（Cucumis sativus L.）生长发育的影响,确定黄瓜不同生育期对水分的需求,为温室黄瓜灌溉决策提供理论依据。【方法】采用负水头供水控水盆栽装置,通过设定装置不同的供水吸力（WST）来持续稳定控制不同的土壤含水率,分析各供水吸力处理的黄瓜叶片光合、产量与水分利用效率的差异。【结果】负水头供水控水盆栽装置能通过调节供水吸力持续稳定控制土壤不同含水率;黄瓜植株在3—5 kPa供水吸力范围内产量与商品瓜率最高,叶片净光合速率、干物质积累量也较高;3—13 kPa处理范围内的黄瓜水分利用效率差异不明显,最高为7 kPa处理的36.57,1 kPa处理的黄瓜水分利用效率最低,与其它处理差异显著,表明对黄瓜各生育期进行分期水分调控才能显著提高水分利用效率;试验结果还表明,黄瓜随着生育进程需水量越来越大,供水不足会导致生长点枯死而停止生长,影响黄瓜产量与商品瓜率,黄瓜采收后期适当加大水分供应可以增加采收后期产量。【结论】3—5 kPa的供水吸力较适合温室黄瓜的生长,此时土壤相对含水量为67%—81%;适当降低黄瓜苗期土壤水分、控制花期土壤水分和增加结果期土壤水分能进一步提高产量与水分利用效率。     

河西绿州灌区节水高产高效多熟轮作体系研究

在不同供水条件下，对河西绿州灌区６种多熟轮作方式进行了３年３区节水轮作体系的研究，结果表明，在一定范围内，轮作全周期总产量，水分生产效率随灌水量增多有增加的趋势，超过一定限度后，产量和ＷＵＥ增加不明显；综合轮作体系产量效益，水效益及对土壤肥力状况的改善等因素，认为本区实现节水高产高效的最佳多熟轮作方式为油菜／马铃薯→小麦／马铃薯→玉米／／大豆和小麦／甜菜→玉米／大豆→亚麻／马铃薯。     

土壤水分对日光温室西葫芦耗水量及产量的影响

在日光温室中研究了不同土壤水分条件对西葫芦耗水量、产量及水分利用效率的影响.结果表明,在整个生育期,西葫芦总耗水量随土壤含水量的增大而增大.土壤相对含水量保持在90%～100%时,耗水量最大,为8 668.25 m3/hm^2.然而水分利用效率却最低,仅为39.7 kg/m^3.相反,土壤含水量下限为70%（T3）时,耗水量虽不高,产量却最高,达到352.4 t/hm^2,叶片净光合速率和结瓜数也最大,水分利用效率也相应最大,达到了66.1 kg/m3.综合考虑产量构成诸因子和水分利用效率,认为过量灌溉对提高西葫芦产量并不利,合理利用水资源,土壤水分控制在田间持水量的70%～80%较适宜.     

河套灌区节水抗旱玉米品种田间鉴选

在节水灌溉和常规充分灌溉条件下,对20个北方玉米主产区品种的形态及生理指标、产量形成、水分利用等进行了系统测定,并比较了相关抗旱节水性能评价指标.结果表明,节水灌溉条件下,多数品种的产量和水分利用效率(WUE)表现一般,通过隶属函数法筛选出5个经济产量和WUE都表现较好的玉米品种并进行田间验证.以WUE和抗旱指数综合评价证明,郑单958、内单314和科河10号3个品种的节水抗旱性能均优于对照品种益丰29号和潞玉13号,适宜在内蒙古河套灌区引进推广.抗旱指数及其修订武与2水处理下的产量和水分利用效率均呈极显著正相关,是筛选节水抗旱玉米品种的有效指标.节水、抗旱、高产玉米品种的共同特征是株高中等、茎秆粗壮、穗位较低、单株叶面积较大;叶片叶绿素含量较高,光合速率和水分利用效率均较高;穗型中等、粒重较大,且单位面积穗数多等.     

土壤水分含量对梨叶片光合特性的影响

以盆栽黄冠梨幼树为试材,研究不同土壤水分含量(SWC)对光合作用的影响规律,以确定梨园节水灌溉适宜的土壤水分调控指标.结果表明,SWC为50.6%时水分利用效率(WUE)最高;SWC由97.9%降至50.6%时,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)与净光合速率(Pn)均下降,但Tr的下降幅度大于Pn的下降幅度而导致WUE的升高.SWC由50.6%降至19.7%时,WUE降低,降低的主要原因在于羧化效率下降导致Pn的大幅度降低.干旱复水后,Pn和Tr均有较大的回升,复水第2天后SWC为98.5%时,Pn和Tr大幅度的回升,但Tr回升的幅度更大,导致此时的WUE降为整个试验阶段的最低;复水第5天SWC为66.8%时,Pn和WUE均低于对照,这可能与叶片羧化功能受损后Pn不易恢复有关.     

基于CiteSpace的华北冬小麦-夏玉米周年优化灌溉制度的节水潜力分析

为探究华北地区冬小麦-夏玉米一年两熟制周年优化灌溉制度的节水潜力,基于文献计量学方法,系统梳理了1995—2020年有关华北地区冬小麦-夏玉米一年两熟制周年优化灌溉制度的文献发文量、被引量、高影响力期刊、作者、研究单位、高频词、试验站点,以分析其研究态势,并利用CiteSpace进行了可视化与关联分析。在此基础上,进一步整理了该模式中高灌溉需水量作物冬小麦的关键节水技术,包括了工程节水技术(喷灌、滴灌、微喷灌)、生物节水技术(品种选育)与典型农艺节水技术(优化灌溉制度)等,系统分析了各节水技术对冬小麦产量、耗水量、水分利用效率的影响。结果表明:1)华北地区冬小麦-夏玉米一年两熟制周年优化灌溉制度研究的相关发文量在近年来呈明显增加趋势,发展态势良好,但同时缺乏高被引论文。中国农业大学、中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心、河南农业大学发文数量排在前三位,分别占总发文数的27%、10%和10%,在该领域具有较高的活跃度;2)从高频词来看,该领域主要聚焦于水分利用效率、产量、光合特性、生长特性、模型模拟等。但相关领域也存在问题,如主要作者、一些研究机构间合作不够密切,田间实验站点分布不均匀且缺少长期稳定的定位观测试验等;3)对于高灌溉需水量作物冬小麦的文献计量研究表明,喷灌、滴灌、微喷灌、选用抗旱节水品种等技术,可降低田间耗水量7%~13%、产量不同程度增加2%~10%,水分利用效率提高约5%~28%。优化灌溉制度,减少灌溉次数,且根据不同降水年型保证冬小麦关键生育期的需水,可降低田间耗水9%~25%,产量降低2%~18%,水分利用效率提高约6%~9%。综上,为进一步保证粮食生产与水资源安全,应将冬小麦-夏玉米一年两茬作为一个整体来充分考虑周年的水分利用,合理优化周年的灌溉制度,构建整合配套的农艺节水技术体系和灌溉设备与技术。     

Changes in paddy cropping system enhanced economic profit and ecological sustainability in central China

In China, the traditional early and late season double rice (DR) system is declining accompanied by the fast increase of two newly developed cropping systems: ratoon rice (RR) and rice–crawfish (RC). Three methodologies: economic analysis, emergy evaluation and life cycle assessment (LCA) were employed to evaluate the economics and sustainability of this paddy cropping system change. Economic analysis indicated that the income and profit of the RC system were far larger than those of RR and DR. The income to costs ratio of RR and RC increased by 25.5 and 122.7% compared with that of DR, respectively. RC had the highest emergy input thanks to increasing irrigation water, electricity, juvenile crawfish and forage input while RR showed a lower total emergy and nonrenewable emergy input, such as irrigation water, electricity, fertilizers and pesticides than DR. The environmental loading ratios decreased by 16.7–50.4% when cropping system changed from DR to RR or from DR to RC while the emergy sustainability indexes increased by 22.6–112.9%. The life cycle assessment indicated lower potential environmental impacts of RR and RC, whose total environmental impact indexes were 35.0–61.0% lower than that of DR. Grain yield of RR was comparable with that of DR in spite of less financial and emergy input of RR, but RC had a much lower grain yield (a 53.6% reduction compared to DR). These results suggested that RR is a suitable cropping system to achieve the food security, economic and environmental goals.     

膜上灌对春小麦产量及产量构成因素的效应分析

从2004年到2005年在甘肃省张掖市甘州区二十里堡乡七号村进行了膜上灌春小麦调亏效应研究.结果表明,在膜上灌水的方式下覆膜处理的耗水量为460.1 mm,比对照减少了310.3 mm,但比对照增产1 363.69 kg/hm2,增收1 817.1元/hm2,水分利用效率提高了6.0 kg/(mm.hm2);在同一水分条件下,覆膜处理比露地处理增产54.22%,增收3 400.6元/hm2,水分利用效率提高了4.67 kg/(mm.hm2).覆膜处理具有明显的节水增产效应,开花后干物质积累量,茎、叶、穗等器官营养物质的分配、转换均高于露地处理,且产量达最高.     

南方丘陵季节性干旱区节水稻作模式综合效益评价体系研究

针对南方丘陵区季节性干旱状况和稻作发展的基本特点,以节水稻作模式为研究对象,借鉴层次分析法(AHP)的基本原理,遵循科学、实用及简明的原则,构建南方丘陵区节水稻作模式综合效益评价模型,提出以经济效益、生态环境效益和社会效益3方面综合效益评价的16项评价指标.并以国家"863"项目推广示范的节水灌溉双季稻模式、水旱轮作双季稻模式、稻油轮作模式3种节水稻作模式和当地常规双季稻模式为例.利用所建模型进行综合评价.结果表明,3种节水稻作模式的综合效益均优于该区常规稻作模式,以稻油轮作模式综合效益最高.因此,在南方丘陵季节性干旱双季稻区适当发展稻油轮作节水稻作模式具有良好的前景.该评价结果可为南方丘陵季节性干旱区水资源高效利用和稻作持续健康发展提供理论依据.     

靖远县不同前茬复种蔬菜效益对比

在靖远县开展的不同前茬复种蔬菜效益对比试验结果表明,与单种小麦相比,单种针叶豌豆的产量略低,但产值较高、成本投入较低,是比较理想的复种前茬。针叶豌豆茬的蔬菜产量普遍高于小麦茬,其中大白菜增产15.33%,青萝卜增产23.55%,甘蓝增产15.21%。豌豆茬较小麦茬复种大白菜增收54.02%,复种青萝卜增收36.25%,复种甘蓝增收55.19%。豌豆茬复种蔬菜比小麦茬既增产又增收,是最佳模式。     

不同小麦品种产量构成和水分利用效率差异分析

为了筛选节水高产小麦品种,试验采用随机区组设计,对8个小麦品种的水分利用效率、产量及其构成进行了比较。结果表明：灌水对穗粒数影响差异不显著;而千粒重,灌2水处理显著高于灌1水处理,灌3水较灌2水略有下降但差异不显著。品种间穗粒数差异较大,且千粒重差异明显。品种间产量和水分利用效率差异显著,其中以冀5265的产量和水分利用效率最高。随灌水次数增加,产量显著提高而水分利用效率显著降低。综合认为,冀5265为广适性节水高产品种,石家庄8为较强节水品种,石新616为中度节水品种。