干旱区节水灌溉模式研究

根据内蒙古西部地区的水土资源现状及非充分灌溉原理 ,自 1 991年至 1 994年 ,我们对该地区的小麦、玉米和高粱 ,做了非充分灌溉试验 ,选择了适合当地条件的作物—水模型 ,采用系统经济灌溉制度及多目标规划方法 ,制定了本地区的节水灌溉模式 ,旨在探索节水农业的新途径     

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。     

基于B/S模式的北方冬小麦实时在线非充分灌溉管理研究及应用

实时的精准灌溉能够有效提高干旱区农业水资源的利用效率,针对灌溉问题的复杂性与来水的不确定性,文中建立了作物实时非充分灌溉制度模型,提出了短期作物系数取值的确定方法.针对已有灌溉管理系统存在的共享性、实时性差问题,文中采用B/S结构模式,以java为开发语言,采用Struts、Spring和Hiber-nate框架,基于实时的气象与田间土壤墒情监测数据,应用作物实时非充分灌溉制度模型,研发了冬小麦实时在线灌溉管理系统,并在华北水利水电大学节水灌溉实验场进行调试和应用.结果表明其精度能够满足实际需要,对北方节水农业尤其是智慧灌区建设具有良好的技术支持与理论指导作用.     

田间节水灌溉工程最优规划模型及其应用——以新疆和田地区为例

在充分考虑了区域水源类型、农田灌溉可利用水量、作物种植结构、节水灌溉工程现状、各种节水灌溉技术适应性等条件基础上,为满足区域内各种作物灌溉用水的需求,以区域内田间节水灌溉工程增量年费用最小为目标函数,建立了田间节水灌溉工程最优规划模型。应用这一模型,制定了新疆和田地区2020年田间节水灌溉工程最优规划方案。这一模型为合理制定节水灌溉规划,实现水土资源优化配置提供了依据。     

干旱沙漠绿洲区地膜玉米控制性隔沟交替灌溉节水技术研究

针对石羊河流域干旱缺水的民勤县种植大田玉米耗水量大的实际，根据多年试验资料，研究分析了玉米控制性交替隔沟灌溉对作物生长和水分利用的影响及干旱区地膜玉米控制性交替灌溉节水高效技术的可行性。     

渭干河——库车河三角洲绿洲的水资源问题与农业节水潜力分析

建立节水型社会是我国的一项基本政策,也是解决渭干河—库车河三角洲绿洲水资源问题可持续利用的战略选择。渭干河—库车河三角洲绿洲水资源开发利用中存在的问题:主要由于社会、经济的发展及不合理的用水导致水资源短缺、水资源过度开发,水资源利用效率低、生态环境恶化等。渭干河—库车河三角洲绿洲是典型的灌溉农业区,农业灌溉大部分仍采用粗放型的宽河大渠输水、田间大水漫灌方式,灌溉定额普遍偏高,农业节水潜力很大。本文重点定量分析了该绿洲农业用水效益、农业节水潜力,建议农业节水的途径及节水灌溉技术应从骨干工程改造节水、中低产田改造节水、降低地下水位节水、改造作物灌溉制度节水、加强管理节水等几个方面进行。最后提出渭干河—库车河三角洲绿洲水资源可持续利用的对策措施。     

策勒县农作物节水灌溉模式初步研究

农业节水技术的实质在于提高水分利用效率,通过对冬小麦,棉花,玉米三种作物的管灌试验,结合土壤水分,作物生长状况以及气象等诸要素的系统监测,初步确定了当地通常年份下的作物灌溉期和灌溉量,为建立适于当地条件的灌溉模式提供了理论依据。     

基于AquaCrop模型的塔额盆地夏玉米节水潜力分析

以AquaCrop模型为基础,结合2021—2022年塔额盆地夏玉米实测数据,对模型部分保守参数和产量模块的标准水分生产力（WP^*）和参考收获指数（HI₀）进行校准与验证,通过设置起始灌水时间、灌溉定额和灌水周期三因素交叉试验,对夏玉米进行产量模拟,分析其产量与作物水分利用效率受灌溉定额和起始灌水时间的影响程度,在产量和作物水分利用效率均为较高值的前提下选择最优灌溉方案。以实际夏玉米播种面积为参考值,模拟并预测2022年及未来4年在不同灌溉方案下的夏玉米产量和节水总量,并依此分析塔额盆地夏玉米节水潜力。结果表明：（1）对AquaCrop模型作物生长模块主要参数、土壤水分胁迫参数和产量模块参数WP^*和HI₀进行参数率定,最终产量模块参数选择WP^*=35 g·m^-2、HI₀=43%,2021年和2022年产量模拟相对误差值分别为1.26%和1.07%。（2）结合模型模拟得出最优灌溉方案如下：起始灌水时间5月20日,灌溉定额470 mm,灌水周期7 d,灌水11次,作物水分利用效率2.005 kg·m^-3,产量9.423 t·hm^-2。（3）以2022年为现状水平年,最优灌溉方案下,现状水平年和未来水平年（2022—2025年）可分别实现节水量2.1338×10⁵、2.1826×10⁵、2.1992×10⁵ m³和2.2306×10⁵ m³。     

基于春玉米微咸水灌溉的水盐生产函数研究

在石羊河流域开展微咸水灌溉试验,综合考虑水分与盐分因素对春玉米生长的影响,以国际上通用的水分生产函数Blank模型和Jensen模型为基础进行作物水盐模型的构建,通过引入盐分胁迫因子,将水分生产函数转变为水盐生产函数。通过2009年和2010年春玉米不同矿化度微咸水灌溉试验,结合函数求解,探求春玉米各生育阶段的盐分敏感指数,得出春玉米的盐分敏感程度顺序为苗期>拔节期>抽雄灌浆期>成熟期。同时以交替灌溉试验进行验证,结果表明微咸水安排在盐分敏感程度小的生育阶段更有利于作物的生长。     

利用投影寻踪分类模型评价玉米旱后生理补偿效应

根据模拟干旱试验结果，建立了作物旱后生理补偿效应的投影寻踪分类模型（PPCMode）。采用基于实码的加速遗传算法，对旱后复水玉米的多项生理指标的权重进行了优化。通过多维指标的降维处理，得到了不同生理指标的最佳投影方向和投影值。模型结果表明光合速率、气孔导度对补偿效应的影响最大，与传统综合分析法结论一致，表明该模型具有合理性。模型避免了主观因素对评价结果的影响，为节水灌溉条件下作物旱后补偿效应分析和评价提供了一种新的方法。     

额济纳绿洲棉田节水灌溉试验综合效益分析

在额济纳绿洲首次开展了棉花滴灌、防渗渠灌等节水灌溉试验 ,结果表明 ,节水灌溉技术与绿洲内漫灌相比 ,可收到明显的节水增产效益、节地省工效益以及经济效益 ,是一种行之有效的灌溉方法。在绿洲水资源缺乏的现状下 ,农业的持续发展主要依赖于节水灌溉技术 ,节水灌溉将是绿洲今后发展的必然趋势 ,建议绿洲发展滴灌、防渗渠灌等节水灌溉技术。     

内蒙古河套灌区水资源高效利用与盐渍化调控

内蒙古河套灌区是我国具有悠久历史的一个大型灌区。由于气候、地形和水文地质条件的影响,在兴建大规模灌区之前,当地已有严重的盐渍化问题,随着引水量增加,灌溉面积扩大,由于重灌轻排,灌排工程不配套,大水漫灌等原因,使灌区的地下水位迅速上升并超过临界水位,加剧土壤盐渍化;此后虽经积极治理,情况有所好转,但仍未得到根本改变。灌区盐碱化的发生、分布、治理在西北干旱地区具有典型意义。河套灌区现状年引黄水量在50亿m3左右,占内蒙引黄水量的90%,超出引黄指标10亿m3,节水任务十分艰巨。因此,必须高效地利用灌溉水资源,采用渠井灌排技术和实施节水灌溉制度,来调控灌区水盐动态,总体上能使河套灌区灌溉土壤逐步由积盐向脱盐的良性循环发展。     

达拉特旗大畦灌溉夏玉米非充分灌溉制度的制定

内蒙古达拉特旗实施工业化、城镇化、农牧业产业化策略以来经济发展很快,年财政收入超3亿元。农作物种植面积94970hm2,农业产量已超4亿kg,其中粮食产量已达3.5亿kg。然而农业灌溉依然沿袭传统灌溉方式,水资源浪费严重,严重制约着工业发展,因此农业节水迫在眉睫。基于此本研究通过实验,利用水分生产函数确定了用以节水的非充分灌溉制度。     

沟灌土壤入渗参数和糙率估算及灌水技术要素组合研究

以SIPAR_ID模型为基础,利用水流推进资料估算了大田沟灌土壤入渗参数和糙率值,克服了以往采用水量平衡模型估算土壤入渗参数和糙率值时一些不合理的假设条件,且工作量大的缺点。用估算结果模拟了沟灌水流推进过程以及沟首水深数据,结果表明各试验点水流推进过程误差绝对值的均值分别为4.06%、4.57%和4.47%,沟首水深误差绝对值的均值分别为8.07%、10.26%和8.49%,说明采用SIPAR ID模型估算土壤入渗参数和糙率值是可行的,具有高的估算精度。根据估算的土壤入渗参数和糙率值,采用WinSRFR模型模拟了研究区域各试验点的沟灌灌水质量,提出了各试验点理论需水量分别为60 mm、80 mm和100 mm条件下合理的沟灌灌水技术要素组合,其灌水效率和灌水均匀度均在85%以上,表明可获得高的灌水质量,达到常规沟灌节水的目的。     

民勤绿洲膜下滴灌洋葱节水高产灌溉制度

通过TDR土壤水分测定仪结合PC-2S土壤墒情监测系统及作物生理生态指标常规测定方法测定了膜下滴灌洋葱不同灌水处理下土壤水热动态、生长动态、产量效应、水分利用效率、耗水规律及经济效益,并结合TRM-ZS3全自动气象站气象数据比较不同滴灌处理的优越性,分析了不同灌水处理对水热变化、产量、灌溉水利用、耗水特性及效益的影响。研究表明,膜下滴灌土壤水热变化均匀、利用率高,有利于洋葱生长;适宜的滴灌定额条件下(T4)洋葱单株重、横茎及纵茎均较大,产量较对照(CK)增加8.65%,节水21.6%,灌溉定额降低120 mm,生育期耗水降低136.9 mm,水分利用效率提高37.31%,水分生产力达27.0元·m~(-3),净收入增加13.8%。与对照覆膜畦灌相比,滴灌处理生育期耗水强度较对照均降低0.8 mm·d~(-1)以上,能有效降低棵间无效蒸发损失,减少生育期耗水,改善土壤水热状况,提高作物产量、水分利用效率和经济效益,是一种经济可行、易于推广的节水方法。     

土水势的初步测试与应用

新疆是严重干旱缺水地区，灌溉农业，农业用水占总用水量８０５以上，由于灌溉技术落后，浪费十分严重，因此，节约农业用水是缓解新疆干旱和水资源紧缺矛盾的有效途径。本文通过用负压计测定土壤水势，了解土壤水分动态变化，并对冬麦进行适时适量灌溉预报，达到显著的节水增产效果、是一项投资少，操作简单，节水增产幅度大的节水技术，为干旱地区的节水农业开辟了一条新途径。     

基于方法集和DEA模型的黑龙江省灌溉用水效率评价

为了讨论方法集模型对于灌区用水效率综合评价的可行性,以DEA模型作为对比参照,选取了渠系和田间两方面指标,对黑龙江省20个灌区用水效率进行排序和计算,得出的主要结论:利用方法集模型评价的20个灌区的排序结果均通过Spearman检验,解决了不同评价方法结果不一致的问题,且与DEA模型得出的排序结果一致;通过方法集模型和DEA模型结果可以看出:富裕、永发、安邦河、龙头桥和石龙灌区效率值较低,分别是0.58、0.55、0.54、0.51、0.45,且20个灌区灌溉用水效率与渠系效率平均关联度为1.779,与田间效率平均关联度为1.229,受渠系水利用效率影响较大,受田间水效率影响较小,可采取渠道衬砌,合理规划渠系布局等方式减少渠道输配水环节的灌溉水损失,采取控制灌溉技术,喷、滴灌溉等节水措施,提高灌溉用水效率。     

半干旱地区雨水高效富集利用技术应用

在我国半干旱山区,高效利用雨水资源发展高效节水农业,提高灌溉水的利用率和农田水的利用效率,是解决水资源短缺问题的重要措施。"半干旱区雨水高效富集利用技术"是指天然降水在250～600mm的地区汇集降水进行农田补充灌溉的一整套实用技术。它紧紧围绕提高有限降水的高效富集高效利用,对集雨工程技术、灌溉技术、农业与生物技术、节水农机具及防渗新材料、运行管理模式进行了集成、创新研究及示范,形成了农业高效用水的技术体系。     

基于CROPWAT模型的拉萨地区燕麦优化灌溉制度研究

针对西藏高海拔地区灌溉人工草地发展面临牧草灌溉基础理论研究薄弱的现实,以拉萨市为研究区,依托田间试验和CROPWAT模型模拟预测,对燕麦需水量、耗水量、优化灌溉制度等进行研究。结果表明,拉萨地区燕麦全生育期需水量为570 mm,不同水分条件下耗水量在464~570 mm之间,分蘖、拔节初期为燕麦灌水关键期。通过CROPWAT模型模拟,确定当地燕麦灌水2~4次较适宜。最优非充分灌溉制度的灌水时间为播种前、分蘖期和拔节初期,净灌水量分别为37、43、30 mm。     

农业节水与技术创新

从我国及国外农业节水的发展现状与趋势两方面,阐述了灌溉水利用效率、生物节水技术等农业节水研究的关键问题,并为我国农业节水技术创新提出了一些具体建议。