作物非充分灌溉研究进展

简要回顾了近几年国内外作物非充分灌溉、调亏灌溉的应用和发展概况，阐述了灌溉与作物生长过程中需水的关系以及作物节水灌溉技术的研究进展。     

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。     

云南蒙自坝子主要作物需水量及灌溉需水量研究

根据蒙自坝子中部蒙自气象站1980—2010年逐月气象资料和相应的作物数据及CROPWAT软件,计算了蒙自坝子近31年来的作物需水量和灌溉用水量,通过排频,确定了不同作物在相应保证率下的灌溉用水量。研究结果表明,水稻、玉米、马铃薯、烤烟、花生等大春作物的多年平均作物需水量分别为696．2、427．7、517．8、414．0和469．0mm,作物需水量离差系数较小。大春作物生育期有效降雨量较多,故灌溉需水量很少,但水稻因为泡田用水、秧田用水、生长期渗漏等,导致灌溉用水量很大,成为灌溉需水量最大的作物;小春作物蚕豆、小麦、油菜的多年平均作物需水量分别为394．8、412．5、476．2mm。因为生育期内有效降雨量相对较少,小春作物灌溉需水量很大;甘蔗、蔬菜为全年种植（生长）作物,作物需水量分别为1308．3和1186．9mm,灌溉需水量分别为675．2和523．51／11／1,成为仅次于水稻的第2和第3位灌溉需水量最大的作物。该研究为蒙自坝子灌溉制度制定、作物种植结构调整提供了理论依据。     

新疆三工河流域灌区节水灌溉制度设计

本研究在分析影响作物灌溉制度诸因素的基础上，依据灌区初步试验资料和现行灌溉制度，结合作物需水量的计算结果，综合拟定了灌区灌溉制度，灌溉用水量大为减少；并为灌区作物结构优化设计提供了设计依据     

作物调亏灌溉理论与技术研究动态及其展望

介绍了作物调亏灌溉的概念及其生理学基础,论述了调亏灌溉理论与技术的研究进展,分析了调亏灌溉研究中存在的问题。最后,对作物调亏灌溉理论与技术的发展趋势进行了展望。     

增氧灌溉技术研究现状与进展

作物的呼吸作用是其生长代谢的重要过程。氧气是作物呼吸作用中必不可少的条件,而传统灌溉方式不能给作物提供良好的气体环境,从而对作物生长产生不利影响,导致减产,进而促进了增氧灌溉的产生。通过对目前不同增氧方式灌溉技术的现状进行分析,将不同增氧方式在农业灌溉中的研究现状进行了阐述;指出目前存在的缺乏对定量的评价方法、投入使用成本过大等问题,同时结合增氧灌溉发展的问题,对增氧灌溉技术发展趋势进行了探讨。     

非充分灌溉的研究进展及展望

介绍了非充分灌溉研究的概念理论基础,阐述了非充分灌溉研究中的有限水量在作物生育期内的最优分配、作物-水模型及其敏感指标和土壤水分不足条件下作物蒸发蒸腾量的计算方法,并提出了对非充分灌溉的研究展望。     

加气灌溉对土壤与作物的影响研究进展

水、肥、气、热是保持土壤肥力的四大要素,土壤作为作物生长发育的基质,其中的气体状况直接影响到作物根系的呼吸作用及根区有机质的分解,进而影响作物根系的生长。土壤肥力作为土壤的基本属性之一,直接影响着作物生长发育的快慢,进而影响作物最终的产量。因此,土壤的通气状况越来越受到研究者的关注与重视。加气灌溉是以水为载体,通过一定的加气设备向作物的根区通气,从而解决了根区微环境的缺氧状况,进一步满足根系有氧呼吸以及土壤中微生物对氧气的共同需求的一种节水增产灌溉技术。本文介绍了加气灌溉对土壤肥力的影响、加气灌溉对作物的影响以及加气灌溉提高作物产量和品质的机理,最后总结了加气灌溉研究中存在的问题,并对加气灌溉理论与技术的发展趋势进行了展望。     

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。     

作物调亏灌溉效应影响因素之研究进展

水量不足是中国农作物产量提高的主要限制因素,而调亏灌溉是从作物生理角度出发,通过使作物受到一定的水分胁迫,在实现节水的同时,也获得了高产,对农业水资源的可持续发展具有重要意义。介绍了调亏灌溉的生理机制和增产机理,对作物调亏灌溉效应影响因素诸如调亏程度、调亏时间、施肥和灌溉方式等进行了概述,并提出了调亏灌溉中需要进一步研究的问题。     

A simulation model assisted study on water and nitrogen dynamics and their effects on crop performance in the wheat-maize system: (II) model calibration, evaluation and simulated experimentation

The test on the model with data collected from two years’ field experiments revealed an ability to satisfactorily simulate crop parameters such as LAI, biomass accumulation and partitioning, yield, and variables influencing crop growth and development as nitrogen uptake by crops and partitioning in different organs, and dynamics of soil water and nitrogen including infiltration and leaching. With the model, crop yield, water use efficiency (WUE), nitrogen use efficiency (NYE) and water-nitrogen leaching at specific soil layers under various water and nitrogen management practices were simulated to provide data used as references for designing sustainable nitrogen and water management practices. The outputs of the simulated experiment with various treatments of irrigation and nitrogen application indicated that crop yield was closely related to water and nitrogen application, crop water use was positively related to irrigation amount, and nitrogen fertilization could improve the crop water use and WUE within certain limits. This is a valuable evidence to be considered in water-saving farming. Nitrogen uptake had a positive relation to nitrogen application, while irrigation to some extent improved its uptake by crops and hence increased NYE. Additionally, irrigation and fertilization had great effects on nitrogen leaching. Thus, in order to improve WUE and NYE, the model showed how nitrogen application and irrigation should be well coordinated.     

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。     

玉米宽垄沟灌栽培条件下的水分生产函数试验研究

作物的水分生产函数是实行节水灌溉，适时适姑进行灌溉的科学依据。本文以农大108玉米品种为试验对象，并以宽垄沟灌的种植灌水方式，采用田间分区对比试验．研究了农大108玉米品种的灌溉供水与作物产量的关系函数。作物在拔节期、穗期、乳熟期对水分的敏感指数分别为-0．37897、0．29816、-0．10581．穗期就成为作物灌溉供水的关键期，灌溉需首先满足本阶段作物需水。     

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.     

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。     

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。     

间套复合群体水分高效利用机理研究进展

综述了间套复合群体水分利用的特征及其机理,展望了未来间套作研究的重点领域。间套复合群体总耗水量与单作耗水量的加权平均差异极小,但水分利用效率可较单作提高18％～99％,间套作有利于创造适宜作物生长发育的土壤水分环境。复合群体水分高效利用的主要原因包括：不同作物水分需求时空生态位差异、提水作用、特殊的冠层结构、高效的光合产物转移特点、提高蒸腾量占腾发总量的比例。未来研究重点领域包括：间套作物根系时空分布与水分间的互作作用,配对作物生化互作与水分利用效率的关系,根系提水作用的诱导和利用,基于地面改进的间套作水分高效利用技术和分根交替灌溉技术研究。     

宁夏银北灌区水资源利用中有关问题的探讨

宁夏银北土壤水资源是满足作物生长发育需水要求的重要来源,土壤水资源利用随灌溉水量的增加而减少,因此要充分利用降水与土壤水资源,就要因降水量、因地势、因作物种类进行灌溉.合理利用水资源,时宁夏银北农业发展有重要的战略意义.