微咸水滴灌条件下土壤水盐分布特征试验研究

为了研究微咸水水质及灌水量对当地土壤水盐运移的影响,充分利用新疆库尔勒水管处重点灌溉实验站的水质,进行了棉田不同灌水矿化度(0.74、2.65、3.54、.41 g/L)及灌水量(6、8、10 L)下滴灌入渗试验,着重分析了淡水(矿化度0.74 g/L)和3.5 g/L矿化度微咸水及不同灌水量下的湿润体内的水盐分布特征。结果表明:微咸水可以增加土壤水平方向含水量,但脱盐效果低于淡水滴灌条件;3.5 g/L微咸水滴灌在0~40 cm垂直土层盐分均值比平均初始值稍有增加,而10~40 cm土层内没有盐分积累,可满足耕作层内棉花的生长;由试验灌水量折合成灌水定额为23 m3/667m2,所以在当地土质下采用3.5 g/L微咸水进行膜下滴灌在≥23 m3/667m2灌水定额下可行;微咸水滴头正下方纵向的脱盐系数随灌水量的增加而增加,两者呈直线关系,由该关系式可大致推求一定脱盐系数下的灌水量。     

干旱缺水区膜下滴灌棉花节水机理及灌溉制度研究

在石羊河流域进行了一管多行的棉花膜下滴灌节水机理及灌溉制度试验研究。结果表明:G1方案(灌水定额为20、15 m~3·667m~(-2)和10 m~3·667m~(-2))和G2方案(灌水定额为20 m~3·667m~(-2))的耗水量变化范围基本一致,变化于247~276 m~3·667m~(-2)。膜下滴灌棉花产量随灌水定额增加而增加,G2方案(灌水定额等于20 m~3·667m~(-2))是膜下滴灌棉花的高产灌水定额。灌溉定额在80~90 m~3·667m~(-2)以下时,产量随灌溉定额呈直线增长,灌水对棉花产量起决定性作用;在90~115 m~3·667m~(-2)时,产量随灌溉定额呈曲线增长,水的增产作用逐渐减缓;大于115~120 m~3·667m~(-2)时产量随灌溉定额的增加而减少。灌溉定额一定时毛管配置方式对棉花耗水量影响差异不大。一管三行略高于一管四行,随灌溉定额的增加而增加,耗水模数与灌溉定额呈逆向关系。不同灌溉定额下,日蒸腾水量变化趋势一致,即中期大前后期小。一管三行、一管四行两种灌溉方式均能达到高产水平,毛管间距可扩大到80~100 cm,毛管投入量比现状减少33%~50%,是干旱缺水区膜下滴灌棉花节水高效的田间灌溉方式。现蕾期第一次灌水,吐絮初期最后一次灌水,棉铃期灌水2~4次,全生育期灌水4~6次,灌水定额20 m~3·667m~(-2),灌溉定额80~120 m~3·667m~(-2)的灌溉制度,是一管多行的高产灌溉模式。土壤水分下限值保持在适当范围内(开花期之前60%以上,棉铃期45%~60%,吐絮期至收获期50%以下),可满足作物营养生长和生殖生长对土壤水分的需求。     

春季储水灌溉条件下啤酒大麦节水增产机理研究

测定了不同春季储水灌溉定额下啤酒大麦出苗率、生长发育动态、土壤水分变化、耗水规律及水分利用效率，并结合气象资料比较不同灌水处理的优越性，分析不同春季储水灌溉定额对土壤水分、降水利用及作物产量的影响。结果表明，将冬季储水灌改为春季储水灌从技术层面上切实可行；在适宜灌水定额条件下，采用春季储水灌溉技术较冬季储水灌溉技术可减少储水灌灌溉水量75 mm，减少土壤蒸发37.4%，水分利用效率提高26.2%。在实际大麦种植生产中应以春季储水灌定额75 mm，生育期灌水5次，灌水定额75 mm为宜，这样不仅可节约有限水资源，还可提高地温及水分利用效率，达到节水、增效的目的。     

渭北旱塬沟壑区苹果节水灌溉制度分析

为了探讨渭北旱塬沟壑区盛果期苹果不同水文年的节水灌溉制度,选取洛川县为代表性区域,利用该县近56年的月气象资料,基于水量平衡原理,分析了陕西省两个不同成熟期的苹果品种(中熟嘎拉、晚熟富士)在不同节水灌溉模式下(管灌、滴灌)各水文年的充分与非充分灌溉制度。结果表明:1不同成熟期苹果各水文年均应补灌,补灌时间和灌水量主要集中在新梢旺长期和果实膨大期。2中熟品种充分灌溉在湿润年、平水年、干旱年、特旱年的灌水次数分别为2、3、3、4次,相应灌溉定额滴灌为60、85、120、165 mm,管灌为90、130、180、245 mm;非充分灌溉各水文年的灌水次数为1、2、3、4次,相应灌溉定额滴灌为45、70、110、150 mm,管灌为65、110、170、220mm。3晚熟品种充分灌溉在相应水文年的灌水次数分别为2、3、4、4次,相应灌溉定额滴灌为65、90、125、160 mm,管灌为95、140、195、240 mm;非充分灌溉各水文年的灌水次数为2、3、3、4次,相应滴灌灌溉定额为55、75、120、150mm,管灌灌溉定额为85、125、175、220 mm。     

不同灌溉方式对冬小麦光合速率及产量的影响

研究微喷灌和漫灌不同灌水条件下冬小麦光合速率和产量的变化规律,试图探明华北冬小麦光合速率和产量对不同灌水处理的响应,为冬小麦合理浇水管理、提高产量和水分利用效率(WUE)提供依据。设置微喷灌和漫灌两种灌溉方式,微喷和漫灌分别设置4个灌水量和灌水时期组合处理,微喷处理灌水量分别为90、120、150 mm和180 mm,漫灌处理灌水量分别为83、130、201 mm和205 mm,对冬小麦产量、光合速率、蒸腾速率、LAI等进行了分析。试验结果表明,在灌水量相近条件下小麦生育期灌水量≤120 mm时,微喷方式较漫灌方式能显著提高小麦子粒产量和WUE,产量增加的主要原因是千粒重增大;灌水量≥180 mm时,微喷方式产量和WUE均低于漫灌方式。不同时期小麦叶片光合速率微喷处理均高于漫灌处理,蒸腾速率除拔节期微喷灌水量120 mm、灌溉4次处理(SI2)外,微喷处理亦均高于漫灌处理;微喷、漫灌两种方式小麦叶片光合速率和蒸腾速率的变化趋势基本相同,均是先增大后减小。微喷和漫灌方式均表现为随灌水量的增加小麦LAI逐渐增大,主茎绿叶片数逐渐减少;在灌水量相近条件下,微喷处理小麦LAI大于漫灌处理,而主茎绿叶片数小于漫灌处理。2012—2013年度冬小麦生育期灌水量较小情况下微喷方式增产增效显著,而灌水次数多、灌水量较大时,微喷方式由于小麦LAI过高,群体郁闭,通风透光差,反而不利于产量和WUE的提高。微喷方式最优灌水处理为SI2,漫灌方式最优灌水处理为灌水量205 mm、灌溉4次(FI4)。     

灌水定额对波涌灌溉土壤间歇入渗特性的影响

通过肥液(KNO3溶液)室内入渗试验,模拟研究了地下水位埋深150 cm条件下灌水定额对波涌灌溉土壤间歇入渗特性的影响.结果表明,在试验条件下平均入渗速度随灌水定额的增加而减小;灌水定额越大平均周期减渗率越大;土壤含水率增幅随灌水定额的增加而增大;灌水定额越大,土壤水分向下运移越深,进入地下水中的水量越多,越容易造成地下水污染和水资源浪费.     

滴灌马铃薯生长及产量的影响

通过对不同灌水量及不同灌水间隔时间的马铃薯生长状况进行大田滴灌试验,研究马铃薯适宜的灌水定额及灌水周期,以求达到节水、增产的目的。试验结果表明:马铃薯滴灌时,灌水量越大,灌水周期越短,株高越高;茎粗开始衰减的时间比株高要早十几天,且衰减幅度比株高要大。灌水周期最短的处理茎粗却并不是最大,在180 m3/hm2的灌水定额下,灌水周期为5天的处理茎粗值最大。在相同的灌水量下,灌水间隔时间越短的处理马铃薯淀粉含量越高。灌水定额越小,灌水周期对产量的影响就越大;而当灌水定额一定时,灌水周期越短,产量越高;灌水定额为90 m3/hm2,灌水周期为3天的处理产量最高,为28 260 kg/hm2,比7天1灌的处理每公顷产量高出达10 350 kg。     

冀东南平原区冬小麦节水灌溉研究

灌水入渗深度与作物的耗水深度相吻合的灌水量为最佳灌水量，经采用水泥池小区试验证明，冬小麦的耗水度苗期为80－100cm，拔节期为140－160cm，灌浆期为180－200cm，灌水入渗深度与相吻合的灌水量分别为35mm和40mm和45mm，超过这个灌水量时，灌水就会以重力水的形式下渗到小麦吸收不到的深度，造成水资源的浪费。     

限水灌溉对转基因抗虫棉产量形成的影响

采取限水灌溉的方法,研究了灌水对棉花产量形成的影响。研究结果表明,合理灌水能促进棉花开花成铃,延长最佳成铃时段,增加棉株优质节位的成铃数,单株籽棉干物重增加23.4%～61.9%,产量提高16.8%～45.3%。灌水量以675m3/hm2效果最好,灌水效益高达0.57kg/m3,灌水量达1350m3/hm2增产幅度下降,灌水效益仅0.21kg/m3。     

蔬菜节水灌溉指标的研究现状及存在问题

随着蔬菜种植面积不断扩大,在节水农业研究中愈来愈显示出其重要性。通过参阅国内外文献,对目前蔬菜水灌溉的灌溉量、灌水始点、灌溉土壤湿润层深度、灌水次数和灌溉土壤水分上限等指标的研究现状进行了分析和评述,并指出目前蔬菜节水灌溉中存在的主要问题。     

宁夏引黄灌区春小麦畦灌试验研究

通过田间畦灌试验,分析春小麦不同生育阶段的需水量及水分盈亏量,评价不同畦灌处理下的灌水质量及节水增收效果。结果表明:畦灌小区50m×2m与漫灌(CK)相比较,水分利用效率提高了26.78%,产量增加了13.08%,具有一定的节水增效作用,结合各地实际生产情况合理推广利用能够取得良好的经济效益。     

苜蓿草田地下滴灌适宜冬灌量

为了研究不同冬灌量对苜蓿越冬和返青期土壤水热状况、返青期苜蓿生长及第一茬饲草产量的影响,采用随机区组设计,设置4个冬灌量水分梯度(T1为600 m~3·hm~(-2)、T2为900 m~3·hm~(-2)、T3为1 200 m~3·hm~(-2),以1 500 m~3·hm~(-2)为CK),开展地下滴灌不同冬灌量单因素试验。结果表明:苜蓿草田不同冬灌量对土壤水热状况影响差异明显,各处理冻融期历时为CK=T3T2T1,分别达6、6、12 d和18 d,冻结期历时为CKT3T2T1,分别达51、61、63 d和67 d,随灌水量的增加冻融期和冻结期历时变短且延迟;消融期随冬灌量增加历时延长且逐步提前,各处理消融期历时为CKT3=T2T1,相差在1～4 d之间,以CK的3月5日结束期为最早。在苜蓿越冬期内,各处理0～100 cm土层土壤贮水消耗量随冬灌量的增加而增加,T1耗水量为53.70 m~3·hm~(-2),T2为102.95 m~3·hm~(-2),T3为301.5/hm~2,CK为469.16 m~3·hm~(-2),且以40～60 cm土层耗水量最高;60～100 cm土层土壤贮水变化表现不一致,T1和T2贮水量增加且增幅随冬灌量增加而下降,T3和CK贮水量下降,且随冬灌量增加降幅增大。在苜蓿返青期始末,各处理0～100 cm土层土壤贮水均呈消耗状态,以冬灌量900 m~3·hm~(-2)的T2土壤贮水消耗量为最高值,达212.87 m~3·hm~(-2)。越冬率、第一茬草产量均与冬灌量呈正相关关系,一级分枝数各处理间差异不显著;以苜蓿越冬率、一级分枝数、第一茬草产量、越冬期和返青期耗水量为指标,采用隶属函数法对各处理进行综合评价,各处理隶属函数平均值大小为:T2T3T1CK,认为宁夏灌区苜蓿草田地下滴灌最优冬灌灌水量为T2处理(900 m~3·hm~(-2)),有利于提高冬灌灌溉水利用效率和改善苜蓿越冬、返青状况。     

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。     

基于控墒补灌的春小麦滴灌制度研究

为优化北疆绿洲区滴灌春小麦的灌溉制度，采用控墒补灌法研究了不同灌水量对滴灌春小麦光合特征、干物质分配及水分利用效率的影响。结果表明，拔节～开花期小麦株高、干物质积累量和叶面积指数均随着灌水量的增加显著（P＜0．05）升高。小麦旗叶各时期净光合（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）增加显著（P＜0．05）升高，而胞间CO2浓度（ Ci ）变化趋势相反；过量灌溉T5各时期 Gs均有所降低，Pn和Tr成熟期下降显著（ P＜0．05）；亏缺灌溉（T1） Pn峰值提前至孕穗期，各时期WUE均最低、LS最高。干物质向籽粒的分配、花前同化物转运率和对籽粒的贡献率随墒度随灌水量增加显著（ P＜0．05）降低。二次曲线拟合表明，灌水量为371 mm时可取得7450 kg·hm－2的高产，灌溉频率约每7 d灌1次是本地区春小麦的最佳灌溉方案。     

基于水盐平衡的灌区灌排系统合理性分析

灌溉是灌区农业生产持续发展的先决条件,排水则是决定灌区能否可持续发展的保证。本研究在全面考虑影响灌排系统健康发展的众多因素的基础上,以青铜峡灌区为例,从土壤盐碱化的防治及水资源合理利用角度,运用水盐平衡原理,判别灌区积、脱盐状态及排水效果,分析灌区灌排系统的合理性。分析结果表明青铜峡灌区灌排系统运行良好,对灌区排盐及盐碱化的防治起着积极的作用。同时也发现灌区存在着排灌比过大,排水能力过剩,排水系统不合理等问题。     

控墒补灌下春玉米光合特性、叶片衰老研究及最适灌溉量估算

以玉米品种郑单958为材料,于2014—2015年在新疆石河子进行大田试验,设置5个控墒补灌栽培模式,研究了控墒下限对绿洲区滴灌春玉米光合特性、叶片衰老和水分利用效率的影响,并估算了本区玉米高产栽培的最佳灌溉量。试验结果表明,大喇叭口、抽雄及吐丝期土壤墒度过低或过高会显著(P0.05)降低玉米株高、叶面积指数(LAI)及干物质积累量。灌浆期土壤墒度保持在田间持水量85%的栽培模式,玉米穗位叶净光合速率(Pn)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(q P)及光合电子传递速率(rETR)可分别较墒度70%栽培模式提高71.7%、81.8%、71.6%和54.9%,但却会降低单叶的水分利用效率(WUE_L)。同时,花后同化物输入量及其对子粒的贡献率分别提高105.2%、20.3%,叶片衰老持续期延缓了8.1 d。二次曲线拟合表明,最佳灌量为539.9 mm时能取得14.9×103kg·hm~(-2)的高产,可同时兼顾产量与灌溉效益的最大化。     

河套灌区玉米膜下滴灌灌溉制度研究

为研究河套灌区膜下滴灌条件下玉米高产、节水、高效的灌溉制度,通过两年的田间试验,分析了膜下滴灌条件下玉米的耗水量规律,用Jensen模型建立了玉米的水分生产函数,并对玉米的灌溉制度进行了优化。结果表明:膜下滴灌条件下玉米在苗期对水分的敏感性较弱,此时期缺水对产量的影响较小;在拔节—抽雄、抽雄—花期和花期—灌浆期对水分的敏感性较强,此时期亏水将会减产。对玉米膜下滴灌灌溉制度优化得出:灌溉定额为275~325 mm,玉米的产量较高;对灌水量的分配为苗期—拔节灌水量为20~40 mm,拔节—抽穗的灌水量为40~60 mm,抽雄—开花的灌水量为115 mm,开花—灌浆的灌水量为80 mm,灌浆—乳熟的灌水量为20~40 mm,较本地常规地面灌每公顷节水2 546.25~3 296.25 mm,节水效果十分显著。     

圆形喷灌机条件下变量灌溉对苏丹草产量与品质的影响

以苏丹草为研究对象，于2019年5—8月在河北涿州中国农业大学教学实验场开展了圆形喷灌机条件下变量灌溉对苏丹草产量与品质的影响研究。依据土壤表观电导率（ECa）差异划分出3个灌溉管理小区（1区、2区、3区），并分别对其进行变量灌溉（VRI）和均匀灌溉（URI）处理。结果表明：全生长季内，URI和VRI处理之间年产量没有显著性差异（P>0.05）,但VRI处理比URI处理节水13.4％，灌溉水分利用效率提高了17.5%，尤其是在第二茬雨季VRI处理的灌溉水分利用效率提升了43.8%（P<0.05）；第一茬，VRI处理与URI处理苏丹草粗蛋白含量与相对饲喂价值没有显著性差异（P>0.05），但在降雨量较大的第二茬VRI处理可以显著提高苏丹草的粗蛋白含量（提高9.5%，P<0.05）和相对饲喂价值（提高3.5%，P<0.05）。     

扬黄灌区管灌防淤塞试验研究

针对在扬黄灌区采用低压管灌时经常存在的泥沙淤积和碎柴草堵塞等常见问题,在宁夏盐环定扬水工程三泵站的低压管灌示范区进行了含沙量、泥沙淤积、管道流速、碎柴草及悬浮物的现场观测试验。对灌区的管网设计进行了分析验证,结果表明,支管的不淤流速与观测到的不淤流速结果基本相等。提出了在扬黄多风沙地区预防管道淤塞的有效措施。     

蕾期和花铃期不同灌水下限对滴灌棉花产量的影响

为探究棉花生长关键时期灌溉预警线，2017年在新疆呼图壁县开展了蕾期和花铃期灌水下限分别为55%（仅蕾期）、65%和75%田间持水量（θ_f）及其不同组合的大田试验，研究了不同滴灌条件下棉花的生长及产量状况。结果表明：灌水下限的提升对株高和生物量有明显的促进作用，在蕾期灌水下限从55%θ_f增至75θ_f，棉花株高和生物量分别增加了0.18~0.19 cm·d^-1和11.58~20.44 g；在花铃期灌水下限从65%θ_f增至75θ_f，棉花株高和生物量分别增加了0.04~0.10 cm·d^-1和3.47~4.04 g；蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f时单铃重和单株成铃数分别为5.58 g和7.79个·株^-1，显著高于其他处理；蕾期和花铃期灌水下限均为75%θ_f时耗水量最大，为517.05 mm；蕾期和花铃期灌水下限分别为55%θ_f和65%θ_f时籽棉产量显著低于其他处理；蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f时与均为75%θ_f时产量无显著性差异。综上，棉花蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θ_f和75%θ_f为适宜的灌溉预警线。以播后天数为自变量，Logistic模型可以很好地模拟棉花的株高和生物量，以耗水量和株高为自变量预测棉花生物量变化情况的模型可为滴灌棉花灌水量及生长状况预测提供指导。