宁夏中部干旱区滴灌条件下枸杞耗水规律研究

通过开展枸杞覆膜与不覆膜滴灌田间试验,研究了覆膜和灌溉定额对枸杞产量的影响以及枸杞耗水规律。结果表明,(1)除F6(灌溉定额2 160 m3/hm2)、F7(灌溉定额2 430 m3/hm2)处理外,覆膜处理产量均高于不覆膜处理。随灌溉定额增大,覆膜和不覆膜枸杞产量均先增大后减小。当灌溉定额为1 620 m3/hm2时,覆膜和不覆膜枸杞产量均最高,覆膜枸杞产量最高为10 400.7 kg/hm2,不覆膜枸杞产量最高为9 923.40 kg/hm2。(2)不覆膜比覆膜处理全生育期耗水量平均值高19.02 mm。覆膜与不覆膜枸杞各生育期耗水量及耗水模系数随生育期延长均先增大后减小,均呈"果熟期落叶期开花初期春梢生长期"的变化趋势。(3)覆膜枸杞各处理水分利用效率平均为2.99 kg/m3,不覆膜枸杞各处理水分利用效率平均为2.76 kg/m3,覆膜高于不覆膜。除F6(灌溉定额2 160 m3/hm2)、F7(灌溉定额2 430 m3/hm2)处理外,膜下滴灌枸杞各处理的水分利用效率(WUE)均高于不覆膜。枸杞膜下滴灌技术有利于保持土壤水分,减少棵间蒸发,有效节约水资源,适宜在宁夏中部干旱区广泛推广。     

旱地小麦高产稳产栽培

制约旱地小麦产量的主要症结是降水与耗水不适。根据这一特点，我们以水为中心，从蓄水、保水和节水出发，经过5年的试验示范，使旱地小麦单产由245．3千克提高到298．7千克，总结出了一套高产稳产的栽培技术。     

作物栽培巧用水

一、巧用土壤水 冬小麦栽培，采用两种方法可以巧妙利用2米深层的土壤水。一是增加晚播小麦基本苗和初生根，让小麦实生根深扎2米多，以扩大吸水空间，充分利用深层水，使晚播小麦比适时播种小麦吸水量增加1～2倍。二是利用作物根的向水性，春季控水晚浇，建造小株型群体，减少后期耗水强度，同时促进深层根群发育，充分吸收土壤深层水分。     

农林复合模式耗水特征的数值模拟——模型的建立与检验

运用土壤—植物—大气水分传输理论，建立农林复合模式的土壤分层水量平衡模型。主要公式有：土壤蒸发与植被蒸腾、林木与小麦根系吸水、土壤层次间的水分交换及植被冠层截留量等水分要素的计算。模型的求解采用数值计算法，并利用０～２００ｃｍ土壤容积含水量的实测值进行验证。研究表明：可以利用所建立的模型，模拟计算林带与小麦根系吸水量、林带与农田蒸散耗水量、林带影响农田土壤水分范围与程度。     

用热扩散式茎流计测定园林树木蒸腾耗水量

采用热扩散式边材液流探针和环境自动监测系统对北京3种园林树木的树干液流及主要环境因子进行了一个生长季的同步观测.结果表明,3树种树干液流的日变化呈明显的单峰曲线,晴天的液流速率大于多云天和阴天,紫叶李和悬铃木的日耗水量明显大于元宝枫;对不同天气3树种每h的液流速率与相应的环境因子进行逐步回归分析.结果显示,影响3树种液流速率的主要环境因子是空气温度、空气相对湿度、辐射强度和5 cm土层温度,在不同天气里起主导作用的因子不同,环境因子与树干液流之间的数量关系能较好地预测树木的蒸腾耗水量.     

青贮玉米生长、耗水、产量和水分利用效率对水氮供应的响应研究

为探究黑龙港流域典型半干旱半湿润区不同水氮处理对青贮玉米产量和水分利用的影响规律,试验设计灌水量和施氮量2个因素,设置4个灌水水平0.25I(W1)、0.50I(W2)、0.75I(W3)、1.00I(W4)(I为高水处理的灌水量),3个施氮水平(N1:120 kg/hm~2、N2:240 kg/hm~2、N3:360 kg/hm~2),以高水高氮(W4N3)处理为对照,共计12个处理。各小区采用随机布置,于2019年4—8月在河北省巨鹿县开展田间试验。结果表明:轻度亏水(0.75I)、中等施氮量(240 kg/hm~2)能保证青贮玉米正常生长发育。青贮玉米各生育阶段耗水量由大到小依次为拔节期、抽穗期、苗期、灌浆期,高水高氮的W4N3处理总耗水量最大为492.67 mm,显著高于其余处理。青贮玉米鲜重产量变化范围为59.65～107.49 t/hm~2,增加灌水显著提高青贮玉米产量,产量随施氮量增加呈先上升后下降趋势。灌水、施氮以及二者交互作用对WUE有极显著影响,其中施氮量为提高WUE的主要因素。W4N2处理WUE最大,与W4N2相比,W3N2处理WUEw仅减少2.57%,差异不显著。轻度亏水(0.75I)、中等施氮量(240 kg/hm~2)较W4N3处理在鲜重产量仅下降8.68%的情况下,可获得较高的WUE(22.21kg/m3),每亩可节约31.5 m3的灌水量,减小120 kg/hm~2的施氮量,采用该方案可达到节水减氮高效目的。     

基于贝叶斯分析的干热河谷区橙子林冠层蒸腾耗水模拟

需耗水机制是进行农田/果园水分管理和调控的基础。本文聚焦蒸腾耗水机制,基于贝叶斯参数估计方法对比了不同Jarvis-Stewart模型配置对干热河谷区橙子林蒸腾耗水量的模拟效果,探索了Jarvis-Stewart模型在影响因子交互效应较强条件下蒸腾耗水模拟中的适用性。结果表明,考虑不同影响因子及其限制函数会对模拟效果产生较大影响,其中考虑土壤含水率和叶面积指数对模拟效果改善作用明显,而引入饱和水汽压差和气温则不同程度地降低模拟精度;考虑的影响因子越多,模型结构越复杂,模拟效果不一定越好;筛选出的最佳模型结构基本实现了橙子林蒸腾耗水的可靠模拟,但模拟效果仍有明显改进空间,因此,应综合考虑模型复杂程度、模拟精度及不确定性等,进一步探究适宜的模型结构。研究可为果园节水灌溉技术体系建立和水分管理优化提供科学依据,也能为耗水模型的进一步发展和完善提供理论支撑。     

西北干旱灌区不同地膜覆盖利用方式对玉米水分利用的影响

【目的】资源型缺水严重制约干旱灌区的农业生产,传统玉米生产模式地膜投入量大。在极端高温和生态环境污染的挑战日益加剧的情境下,探讨通过免耕地膜重复利用维持较高水分利用的可行性,以期为构建试区地膜减量玉米高效生产技术提供理论支撑。【方法】2017—2018年,在甘肃河西绿洲灌区,设置免耕地膜重复利用（免耕覆膜,NM）、秋免耕春覆膜（少耕覆膜,RM）与传统耕作每年覆盖新膜（传统覆膜,对照,CM）3种地膜覆盖利用方式,研究其对玉米田土壤水分利用的影响,以期为优化试区玉米高产高效栽培管理技术提供理论依据。【结果】NM与RM处理较CM处理提高玉米播种时0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为7.8%与5.1%,这为玉米播种创造良好的土壤水分环境。玉米播种—拔节期及吐丝—灌浆初期,NM处理较CM处理提高0—120 cm土层平均土壤重量含水量,分别为5.0%与4.7%,弥补了灌浆期玉米植株旺盛生长对土壤水分的大量需求。与CM处理相比,NM处理增加了玉米播种—大喇叭口期的耗水量,降低了玉米吐丝—灌浆初期的耗水量,增大了玉米灌浆初期—收获期的耗水量,有效协调玉米各生育阶段的水分需求关系。虽然NM处理较RM与CM处理提高了玉米吐丝期之前的棵间蒸发量,分别为11.7%与26.0%,提高棵间蒸发量占耗水量的比例（E/ET）,分别为13.4%与19.9%,但是NM处理较RM与CM处理降低了玉米吐丝期之后的棵间蒸发量,分别为9.2%与19.4%,降低E/ET,分别为9.7%与20.7%,说明NM处理有利于增强玉米吐丝期之后土壤水分的有效利用。因而,在地膜减投与免耕措施下,NM处理获得与RM及CM处理相当的籽粒产量与水分利用效率。【结论】在西北干旱灌区,应用免耕地膜重复利用并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,具有稳定产量及水分利用效率的作用,是玉米生产中地膜减投的可行措施。     

不同灌溉定额对膜下滴灌水稻耗水特征及水分生产效率的影响

【目的】研究膜下滴灌水稻不同水分处理对耗水特征和水分生产效率的影响。【方法】2017年设置5个灌溉定额,对比分析不同水分处理下水稻产量、各生育期耗水量。【结果】W₅处理(灌溉定额910.00 mm)的水稻产量比其他处理分别增加21.95%~458.43%。膜下滴灌水稻全生育期5个水分处理的耗水强度分别为3.75~7.14 mm/d。随着灌水量减少叶面积衰减指数逐渐增大,叶片表现出早衰特征,株高受到灌水量抑制。W₅处理与其他处理水分生产率相比分别提高7.61%~193.06%。生育阶段耗水强度变化规律为拔节孕穗期＞抽穗扬花期＞灌浆期＞分蘖期＞成熟期＞苗期。【结论】水稻全生育期适宜灌溉定额910.00 mm,在拔节孕穗期、分蘖期2个关键需水期,满足水稻水分需求。     

中国主要稻区水稻灌溉需求变化及其规律分析

掌握水稻灌溉需求规律是合理分配和高效利用水资源的科学依据.选取全国12个典型水稻种植区,构建田间水量平衡模型推求1960-2019年水稻逐年常规灌溉制度,采用Mann-Kendall检验分析水量平衡各要素趋势变化,同时利用Pearson相关系数和最大互信息系数(MIC)进行要素间相关性分析.结果表明:中国主要稻区水稻作物需水量ETc表现为中稻(556.39 mm)>晚稻(491.47 mm)>早稻(393.54 mm);灌溉需求表现为中稻(435.94 mm)>晚稻(346.87 mm)>早稻(147.52 mm);降雨利用率表现为晚稻(69.60％)>中稻(65.46％)>早稻(54.68％).近60年来,水稻ETc主要呈下降趋势,华中、华南和东北稻区水稻灌溉量呈现明显下降趋势,而西南和北方稻区主要呈上升趋势.降雨对灌溉需求的影响在北方稻区由生育期累计降雨量主导,而在南方稻区主要由降雨分布特征主导.