新疆灌区规划设计中渠系水利用系数的分析

渠系水利用系数在灌区灌溉排水工程规划设计中是个非常重要的设计参数,其数值的大小直接影响到灌区设计方案的调整。常用的估算方法有实测法、经验公式法、实际供水-用水资料分析法和综合分析法,其中综合分析方法应是最可行的。笔者针对新疆地区情况,在经验公式法中导入了管理因子作为校正系数,使渠系水利用系数更趋于接近当地实际情况。     

局部湿润模型模拟南疆滴灌枣园蒸散量及蒸腾量适用性研究

为构建适用于模拟南疆滴灌成龄枣园蒸散及其组成成分的模型,了解枣园土壤蒸发特征,本研究在双源模型和局部湿润灌溉方式下稀疏植被蒸散估算模型基础之上构建滴灌枣园局部湿润模型,以涡度相关法实测2017年枣园蒸散数据,对双源模型（Shuttleworth-Wallace）及滴灌枣园局部湿润模型（Partial Root-zone Irrigation model）系数进行拟合;之后通过评价两种模型模拟值的可靠性以及增加和减少模型参数10%来观测模型各参数对蒸散的影响方式,并校验各模型参数计算公式的准确性;然后以涡度相关法与液流法实测的2018年枣园蒸散与蒸腾量为基准值,对双源模型与滴灌枣园局部湿润模型模拟2018年枣园蒸散及蒸腾量的可靠性进行评价,筛选出适合模拟南疆滴灌枣园蒸散及其组分的模型并模拟滴灌枣园土壤蒸发特征。结果表明：滴灌枣园局部湿润模型和双源模型的模型系数拟合准确;依据模型模拟评价标准,两种模型模拟2018年枣园蒸散的结果均为极好,且精度基本一致。滴灌枣园局部湿润模型模拟蒸腾量结果良好,与实际测定值之间的差值为15.73 mm;双源模型模拟蒸腾量结果不可取。因此筛选出滴灌枣园局部湿润模型模拟枣园土壤蒸发,枣园土壤蒸发量占蒸散量的19.74%。滴灌枣园局部湿润模型可以准确估算滴灌成龄枣园蒸散及蒸散组成成分。     

打瓜生长指标和产量对不同灌水定额的响应

【目的】研究不同灌水定额下打瓜生长指标和产量及其构成的变化,筛选适宜的灌水定额。【方法】结合田间试验和模糊综合评判法,设定了5个不同的灌水定额,分别为300、375、450、525、600 m3/hm2,研究不同灌水定额对打瓜生长指标及产量影响的同时,以产量、作物耗水量和WUE为主要因素,利用模糊综合评判法综合评价了田间试验结果。【结果】打瓜生长,打瓜主蔓长、次蔓数随着灌水定额的增加而增加。600 m3/hm2灌水定额下主蔓长和次蔓数最大,525 m3/hm2灌水定额次之;在伸蔓现蕾期和果实膨大期,525 m3/hm2灌水定额和600 m3/hm2灌水定额下生长指标无显著差异。525 m3/hm2灌水定额下产量和WUE最大,600 m3/hm2灌水定额次之,且525 m3/hm2灌水定额与600 m3/hm2灌水定额间差异显著。525 m3/hm2灌水定额下打瓜产能优,且生长较好。基于模糊综合评判方法,525m3/hm2灌水定额更适合打瓜农田灌溉。【结论】结合大田试验和模糊综合评判结果,建议选用525 m3/hm2灌水定额。     

不同水氮处理对滴灌冬小麦生长、产量和耗水特性的影响

通过滴灌小麦大田试验,研究了不同灌水下限(灌水下限为田间持水量的45%、60%、75%)和施氮处理(45、111、146 kg·hm~(-2))对田间冬小麦生长、产量和耗水特性的影响。结果表明:灌水下限对小麦株高、叶面积指数和干物质的影响是显著的,且比施氮量影响更大。W3(灌水下限为田间持水量45%)和N3(施氮量45 kg·hm~(-2))处理不利于小麦株高、叶面积的增长。在小麦生长后期,增加灌水量和施氮量有利于小麦株高的生长。小麦的产量随着灌水下限的增大而增加;施氮量在0~111 kg·hm~(-2)时,冬小麦产量随着施氮量的增加而增加,超过111 kg·hm~(-2)时不再显著增加甚至抑制产量的增长;灌水下限和施氮量相对较小的处理有利于提高水分利用效率。不同水肥处理,小麦各生育期内耗水量和耗水模数都表现为灌浆完熟抽穗扬花期拔节孕穗期返青起身期。在此试验条件下,W2N2的处理(灌水下限为田间持水量的60%,灌溉定额为290 mm,施氮量为111 kg·hm~(-2))的干物质、产量和水分利用效率最大,是产量和效益兼优的最佳组合。     

水氮耦合条件下打瓜产量及耗水性的 模糊综合评判

研究水氮耦合对打瓜产量和水分利用效率的影响，以选择适宜的灌溉定额。设置3个不同灌水定额（300 、450、600 m³·hm^-2）和3个不同施氮量（0、138、276 kg·hm^-2）共9个组合，研究水氮耦合对打瓜产量和水分利用效率影响的同时，利用基于层次分析法（AHP）的模糊综合评价，对各指标进行综合分析。结果表明：当灌水定额增加300 m³·hm^-2、施氮量增加276 kg·hm^-2，打瓜产量和水分利用效率分别增加1 416.7 kg·hm^-2和5.24 kg·hm^-2·mm^-1，即打瓜产量和水分利用效率随着灌水定额和施氮量的增大而增加；当灌水定额从450 m³·hm^-2增加到600 m³·hm^-2、施氮量从138 kg·hm^-2增加到276 kg·hm^-2， 打瓜产量减少178.9 kg·hm^-2，即水肥量继续增加则产量下降；灌水定额450 m³·hm^-2(W2)和施氮量138 kg·hm^-2（N2）时，组合产量和WUE分别为2 582.9 kg·hm^-2和10.91 kg·hm^-2·mm^-1，节水增产效果最佳；该组合的模糊综合评价亦为最优，与大田试验分析结果一致。     

南疆枣园能量闭合分析及腾发特征

为验证涡度相关系统在干旱地区枣园测定腾发量的适用性及探究枣树腾发规律。本试验采用涡度相关法与水量平衡法对枣园的能量闭合度和腾发量进行测定。两种方法测定腾发量的相对偏差、纳什系数(NSE)与均方根误差(RMSE)分别为0. 041mm·d-1、0. 84与1. 09。以花期枣园为例,0. 5h时间步长的能量闭合度在60%-100%之间,花期能量闭合程度为79. 23%。充分灌溉下枣树全生育期腾发总量为560. 78mm,其中萌芽期与果实发育期腾发量占全生育期比重最小与最大,分别为6. 00%与48. 10%。     

塔里木盆地西北缘区密植核桃的滴灌水肥适宜用量

[目的]确定核桃主产区塔里木盆地西北缘区滴灌条件下核桃水肥适宜用量,实现核桃园水肥高效利用,为当地密植核桃滴灌水肥投入量提供指导。[方法]以9 a生密植新温"185"核桃树为研究对象,设置3个灌水量(W_1:375 mm; W_2:435 mm; W_3:495 mm)和3个施肥量(F_1:2 250 kg/hm~2; F_2:4 500 kg/hm~2; F_3:9 000 kg/hm~2。其中尿素:磷酸一铵1∶1.25),在新疆阿克苏红旗坡农场新疆农业大学林果实验基地开展滴灌核桃大田试验,研究滴灌条件下水肥耦合对核桃产量、品质及水肥利用效率的影响,建立了水肥投入量与产量及灌溉水利用效率的二元回归模型。[结果]灌水和施肥对核桃硬核期、油脂转化期和成熟期土壤硝态氮、核桃产量、品质和水肥利用率的影响均达显著水平(p0.05);水肥耦合效应对核桃产量和水肥利用率有显著性影响(p0.05);硬核期和油脂转化期为核桃的需肥关键期;F_3处理施肥量造成了土壤硝态氮的累积;W_2和W_3处理对滴灌核桃品质、产量和肥料偏生产力的影响无显著性差异,均与W_1差异显著;施肥处理对核桃出仁率、产量和水肥利用效率的影响均达显著水平。[结论]新疆环塔盆地滴灌密植核桃全生育期适宜的水肥投入范围分别为438～469 mm(包含冬春灌)和7 074～7 168 kg/hm~2,其中尿素3 144～3 186 kg/hm~2,磷酸一铵3 930～3 982 kg/hm~2。     

基于正交试验的玉米最优产量渗灌技术组合分析

【目的】研究不同作物渗灌土壤水分状况与产量效应,为渗灌推广应用提供技术参考。【方法】基于正交试验设计,以渗灌玉米产量为敏感性分析指标,研究渗灌灌溉下播种深度、渗灌埋深、灌水频次和灌水定额对玉米产量影响的敏感性,观测不同处理下土壤水分状况。【结果】渗灌与膜下滴灌土壤水分分布有所不同。渗灌耕作层土壤含水率低,中下层土壤含水率渐增;膜下滴灌耕作层土壤含水率较高,中层土壤有所下降,下层含水率增高。4 200 m³/hm²渗灌定额玉米产量达9 905.56 kg/hm²。渗灌玉米平均产量9 485.10 kg/hm²,比膜下滴灌高出12.7%。【结论】对渗灌玉米产量影响最为显著的是播种深度,其次为灌水频次、渗灌埋深,影响最小的是灌水定额。播种深度20 cm,渗灌埋深30 cm,灌水定额600 m³/hm²,灌水频次7次为渗灌玉米高产最优参数组合。     

滴灌核桃不同灌水定额下综合效益优选

为了评估核桃综合效益,以8 a生核桃树为研究对象,通过田间试验,对比了灌水定额为150 m3/hm~2(C1处理)、300 m3/hm~2(C2处理)和450 m3/hm~2(C3处理)的冠层参数,并依托数学分析方法,筛选了果树的最佳灌水定额。结果表明,在核桃果实膨大期,C2处理提高了冠层叶面积指数,而C1、C3处理下透光率、直射光立地系数、散射光立地系数均大于C2处理。核桃生育中期及末期,C2、C3处理明显影响冠层截获的辐射能,但C1处理的作用较弱。随着果实生长,冠层叶面积指数、截获辐射能监测值均不断增大直至平稳,透光率、直射光立地系数、散射光立地系数则不断减小。叶面积指数、灌水定额可以显著影响核桃的最终产量。因此,在滴灌条件下,灌水定额300 m3/hm~2可为核桃的最优生产和最佳经济效益提供有力保障。     

基于灰色关联分析与RBF神经网络的土壤浸提液电导率预测

采用灰色系统理论中的关联分析方法,对影响土壤浸提液电导率的主要盐分离子类型进行分析,挑选出影响土壤浸提液电导率的主要因素.与此同时,介绍了径向基函数(RBF)神经网络的原理、训练算法,并建立了基于RBF神经网络与灰色关联分析的土壤浸提液电导率预测模型.结果表明,所建模型具有较强的非线性处理能力和逼近能力,运算速度快、性能稳定,预测精度较高,可以应用于生产实践中.