淠史杭灌区水稻“浅湿间歇”灌溉制度及节水、增产机理

系统阐述了水稻“浅湿间歇”灌溉制度的技术要点 ,需水量及需水规律 ,分析了其节水增产机理 ,为淠史杭灌区大面积推广本技术提供理论技术依据。     

2015年淠史杭灌区中稻不同灌溉制度需水规律研究

2015年对淠史杭灌区中稻在浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌、不灌水4种不同灌溉制度条件下的需水规律进行研究。结果表明,在降雨不充足的年份,淠史杭灌区中稻种植宜选择浅湿间歇Ⅰ作为本灌区的灌溉制度;在降雨充足,本田生育期不灌水,中稻生长不受水分胁迫影响,即不灌水不影响中稻产量的条件下,宜选择不灌水的灌溉制度。     

不同灌溉制度对水稻需水量及产量的影响

本文通过浅湿间歇Ⅰ、浅湿间歇Ⅱ、群习灌和不灌水4种灌溉制度对淠史杭灌溉试验站中稻本田期需水量及产量进行分析研究。结果表明,在2016年度气象条件下,通过相同的田间管理措施,浅湿间歇Ⅱ灌溉制度是淠史杭灌区最合理的灌溉制度。     

水稻浅湿灌溉的省水增产作用及理论探讨

水稻浅湿灌溉是浅灌与湿润结合,适时晒田的一种灌溉制度(简称浅湿灌溉),也是不同程度间断灌水的一种间歇灌溉技术。本文根据试验结果对浅湿灌溉的省水增产作用及理论作简要论述和探讨。     

淠史杭灌区中稻作物系数试验研究

[目的]计算淠史杭灌区中稻作物系数。[方法]利用中稻各生育期参考作物蒸散量和实际蒸发蒸腾量求得作物系数。[结果]淠史杭灌区参考作物蒸散量日均值拔节孕穗期最高为5.1 mm;作物实际蒸发蒸腾量抽穗开花期日平均最大为6.3 mm,其次是拔节孕穗期,日平均为6.2 mm。拔节孕穗期作物系数为0.97~1.57,平均为1.33;其次是抽穗开花期为1.02~1.59,平均为1.31。因此,拔节孕穗期和抽穗开花期为中稻水分敏感期。在浅湿间歇的灌溉制度下,淠史杭灌区中稻作物系数与移栽后天数和积温具有较好的3次多项式关系,相关系数分别为0.985 7和0.993 2。[结论]该研究找出淠史杭灌区中稻需水敏感期,可为灌区水稻科学灌溉提供理论基础;构建作物系数曲线,可为淠史杭灌区中稻蒸散蒸腾量的计算提供科学依据。     

不同栽培模式下的水稻灌溉制度研究

本文对不同栽培模式、不同灌溉制度下需水量、灌水量、产量、效益进行研究。结果表明,直播水稻在浅湿间歇Ⅱ灌溉制度下,水稻产量虽然不高但稳产,效益也可观,可在淠河灌区境内推广。     

不同生育阶段水分控制对浅湿间歇灌溉水稻株高及产量的影响

[目的]研究不同生育阶段水分控制对浅湿间歇灌溉水稻株高及产量的影响.[方法]采用田间试验与室内分析相结合的试验方法,在水稻浅湿间歇灌溉条件下,在不同生育阶段进行水分控制,研究水稻株高及产量的变化情况.[结果]浅湿间歇灌溉处理下的水稻株高比常规灌溉118.1 cm要小,分别为93.1、98.2、109.2、100.5、109.3、101.5 cm,因此水稻具有较强的抗倒伏性;对最终产量来说,常规灌溉下水稻产量最高,全程浅水灌溉产量最低.分蘖期、拔节孕穗期、乳熟期分别进行水分控制的水稻平均产量分别为5 702.0、7 208.0、6 046.5 kg/hm2.[结论]水稻前后期生产中水分条件显得尤为重要,中期可进行适度的水分亏缺.     

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.     

浅湿干间歇灌溉技术

一、浅、湿、干间歇灌溉的好处 （１）提高灌溉水的生产效益。灌溉水的生产效益是指每消耗１ｍ３灌溉水所生产的稻谷重量。据灌区试验结果，浅湿干间歇灌溉使灌溉水的生产效益同淹灌的０. ｇｋｇ提高到１．３ｋｇ，节约用水１９．２％～２２％，可增产６．７％，效益提高４．２     

专用配方肥对水稻颖壳不闭合现象及产量的影响

采用“浅湿间歇”灌溉技术,通过设置不同的施肥处理研究专用配方肥对水稻颖壳不闭合现象及产量的影响。结果表明,试验期间各处理均未发现水稻颖壳不闭合现象,施用水稻颖壳不闭合专用肥并结合浅湿间歇灌溉模式可以促进水稻生长,提高水稻产量。     

灌溉方式对土壤水分与灌水量影响的模拟研究

为明确灌溉方式对土壤水分和灌水量的影响，采用土壤水分概率模型分析了传统灌溉和连续灌溉的土壤水分概率分布特征与土壤平均水分变化规律，研究了灌溉方式对灌水量的影响效应。结果表明：不同灌溉方式的土壤水分概率分布特征差异明显，连续灌溉的土壤水分概率密度极大值出现在s=s^*处，传统灌溉的土壤水分概率密度极大值出现在s=s_fc处；与传统灌溉方式相比，连续灌溉使土壤平均水分含量保持在相对较低的水平，当降雨发生时，其土壤能够容纳更多的入渗水量。连续灌溉明显减少了土壤水分深层渗漏和地表径流损失水量，显著提高了降雨利用率并降低了灌溉水量，从而提高了农业水资源利用率。     

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。     

不同灌溉方式对寒地水稻生长发育的影响

随着水稻不断生长发育,其需水量也在不断变化,不同的灌溉方式直接影响到水稻中后期的生长发育.通过试验可确定灌溉的雏模式为:分蘖始期进行浅水(3～0 cm)灌溉;有效分蘖期可进行浅湿交替灌溉;分蘖末期进行落干晒田,以培育水稻后期健壮的根系;孕穗期和抽穗开花期应保持3 cm左右水层,能提高分蘖成穗率,保证枝梗和颖花的正常发育,促进穗大粒饱,达到优质、高产的目的.     

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.     

葡萄园水碳通量对灌溉、降雨和霜冻的响应

为分析灌溉、降雨、霜冻对西北旱区葡萄园水碳通量的影响,以我国西北干旱区葡萄园为例,采用涡度相关系统和茎流计对降雨、灌溉和霜冻前后的葡萄园水碳通量进行连续对比观测。结果表明:1)降雨后,葡萄园蒸散发量迅速增加,随着时间推移逐渐降低;日峰值出现的时间由14:00推迟到15:00,葡萄园蒸腾量呈缓慢增加趋势;2)灌溉后,葡萄园蒸散发量先逐日增加,达到峰值后再逐渐减小;3)灌溉和降雨均明显增加了葡萄园的碳汇量;4)霜冻后,葡萄叶片几乎死亡,蒸腾量急剧减小接近于0,净生态系统交换量的波动迅速减缓,葡萄园转入碳源阶段。     

地表滴灌条件下滴灌量对土壤水分入渗、再分布过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行了原位土的单点源滴灌试验,研究不同滴灌量条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:滴灌过程中,当滴灌量较小时,湿润体呈平卧半椭球体分布,随着滴灌量的增大,湿润体呈直立半椭球体分布,湿润体的形状大小受到滴灌量和土壤质地的影响,湿润锋水平运移距离与入渗时间存在显著的对数函数关系;湿润体再分布时间为滴灌停止后的12 h内,滴灌过程中土壤含水率以及土壤含水量变化率在滴头正下方40 cm处达到最大值,滴灌量(Q)≥72 L时,水平再分布距离不再随着滴灌量增大而增加;土壤质地以及土壤层的分布直接影响到含水量变化率。     

波涌灌溉对土壤温度的影响及其节水效果

通过大田试验,测定了地表下5、10、15、20、25 cm处在8∶00、14∶00和18∶00 3个时刻的土壤温度,并对温度特点进行了比较分析.结果表明:波涌灌溉可以调节土壤表层温度,使表层温度保持在一个相对稳定的状态,从而给作物创造了良好的生长环境.另外,对波涌灌溉的节水效果也进行了研究,发现波涌灌溉比连续灌溉可节水10%~20%.     

膜沟灌溉入渗规律试验初报

膜沟灌溉是与地膜覆盖技术相结合的沟灌,它将带有渗水孔的地膜敷贴在灌水沟内形成膜沟,灌溉时水在沟内的膜上流动,并通过膜孔渗入土壤。针对膜沟灌溉的累积入渗量、湿润深度随入渗历时变化规律进行了研究。研制了膜沟灌溉入渗试验装置,针对2排3列膜孔布置方案进行了膜沟灌溉入渗试验,观测得到了不同入渗历时的累积入渗量和湿润深度。结果表明,累积入渗量与入渗历时之间的关系符合Kostiakov-Lewis模型,湿润深度随入渗历时的变化符合幂函数关系,因此可用该2个模型描述膜沟灌溉的入渗规律。     

不同灌溉水平下石竹的水分蒸散研究

为了评测园林常用宿根花卉石竹在北京地区的水分需求,2006年利用蒸散量反馈式灌溉原理,采用小型蒸渗仪研究了石竹一年生苗在100%ETc、75%ETc、50%ETc、25%ETc 4个灌溉水平下的水分蒸散。结果表明,6—10月石竹的蒸散量随灌溉量减少而降低,不同灌溉水平间蒸散量差异显著;同一灌溉水平下各月之间蒸散量差异显著。4个灌溉水平下石竹6—10月的总蒸散量分别为432.6、315.5、220.6、118.0 mm。利用Penman-Monteith蒸散量经验模型计算潜在蒸散量ET0,得出石竹6—10月的作物系数Kc为0.63～1.12。根据实测蒸发皿的蒸发量计算出石竹6—10月的需水系数α为0.93～1.77。随着植物的生长,Kc和α值在9月达到高峰。测量石竹在8—10月的日蒸散,在12:00时蒸散量最大,为单峰曲线;但在水分胁迫情况下会出现蒸腾午休现象,表现为双峰曲线。4个灌溉水平下石竹的蒸散量均低于北京地区的自然降雨,总降雨量可以满足石竹的水分需求,但鉴于降雨季节性分布不均衡,春秋季节适当灌溉可以延长观赏期。      

基于微粒群算法的投影寻踪模型对调亏灌溉模式评价

通过基于微粒群算法的投影寻踪模型评价方法,对水稻调亏灌溉管理模式提出不同生育期调亏对水稻生育特性及产量影响的综合评价,确定水稻调亏灌溉最优管理方案:返青期土壤水分控制下、上限为相对饱和含水率的70%~100%;分蘖初期为90%~100%;分蘖中期含水率90%,田面水层10 mm;分蘖末期为60%~100%;拔节孕穗期为90%~100%;抽穗开花期为0~20 mm,为节水高产型灌水方法和调亏灌溉制度的制定提供基本依据。