水盐交互作用对河套灌区土壤光谱特征的影响

为探究土壤水盐交互作用对Sentinel-2卫星光谱特征的影响，该研究以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域为研究区域，分别在2018年和2019年的4-5月共采集280个裸土期表层土壤样本，测定其土壤含水率和含盐量，并获取同步的Sentinel-2卫星遥感数据，构建基于土壤水盐-反射率原理的土壤光谱特征理论模型，在此基础上结合土壤水盐交互作用构建水盐交互模型，并比较2种模型对土壤光谱的模拟效果，分析土壤水盐交互作用对土壤光谱估算的影响。结果表明：1）土壤水盐交互作用对光谱的影响因波段类型和水盐含量的不同而有所不同。在可见光范围上影响相对较弱，其作用范围为-0.11～0.29；在近红外和短波红外范围上影响相对较强，其作用范围为-0.35～0.61；当水分或盐分中某个含量较高时对光谱影响较弱，其主要集中在-0.1～0.23；，在水盐含量程度相似时影响较强，其作用范围为0.3～0.6。2）与土壤光谱特征理论模型相比，水盐交互模型能明显地改善土壤光谱的模拟效果，能将模拟相关系数由0.14～0.44提升到0.29～0.70，均方根误差由0.032～0.082降低到0.029～0.068。该研究结果揭示了盐分和水分对光谱特征的干扰过程，为土壤盐分的估算提供策略与方法，对实现区域尺度上土壤盐分的精准监测具有一定的意义。     

Water availability affects nectar sugar production and insect visitation of the cup plant Silphium perfoliatum L. (Asteraceae)

The perennial cup plant (Silphium perfoliatum L.) is considered as an alternative feedstock to maize for biogas plants. Due to its ecological advantages of an extensive management and function as food resource for pollinators, it can be grown in Ecological Focus Areas (EFAs) since 2018. However, studies at the Julius Kühn-Institute in Braunschweig (Germany) showed that the assumed advantage of the cup plant of a high drought tolerance could not be confirmed regarding aspects of crop production and yield. We complemented this experiment by assessing how different soil moisture conditions affect the production of floral resources and insect visitation. In 2014, we sampled three irrigated and three rainfed plots of the cup plant. We quantified the nectar volume and sugar mass per inflorescence, the number of inflorescences per plant and calculated the total nectar sugar production. We further counted insect visitation on the inflorescences. Due to reduced numbers of inflorescences per plant and an earlier harvest, the estimated nectar sugar production was 58 kg/ha regarding irrigated and 20 kg/ha regarding rainfed plots. Honeybee visitation per inflorescence was about twice as high in the irrigated plots. Furthermore, the early harvest is a disadvantage for wild pollinators with a late activity period.     

适雨灌溉下不同施肥模式对机插稻稻田水环境及产量的影响

【目的】探讨江汉平原地区适雨灌溉条件下不同施肥模式对机插稻稻田水环境及水稻生长的影响,为当地机插稻水肥管理措施的改善提供理论和数据支撑。【方法】采用田间小区试验,研究了适雨灌溉条件下,农民习惯施肥(FFP)、70%控释掺混肥+30%尿素(70%CRF+30%N)和有机无机复混肥(OIF)对稻田降雨利用率、田面水氮磷质量浓度的动态变化与径流流失量、干物质积累及水稻产量的影响。【结果】适雨灌溉下,返青期、分蘖期、拔节孕穗期和灌浆成熟期的降雨利用率分别为17.5%、100%、100%和84.2%;基肥和分蘖肥施用过后,FFP、70%CRF+30%N和OIF处理田面水TN、NH4+-N和TP质量浓度迅速提高,在第1天达到峰值,水稻移栽后30 d内70%CRF+30%N处理田面水TN、NH4+-N和TP的平均质量浓度较FFP处理分别降低40.4%、47.4%和0.5%;稻田氮磷径流流失量的90%左右在返青期,10%左右在灌浆成熟期,70%CRF+30%N处理TN、NH4+-N和TP径流损失量较FFP处理分别降低31.4%、30.9%、1.9%;70%CRF+30%N处理在返青期干物质积累量显著低于FFP和OIF处理,移栽-返青期阶段干物质积累量占总积累量比例表现为FFP处理>OIF处理>70%CRF+30%N处理,成熟期OIF处理干物质积累量显著高于70%CRF+30%N和FFP处理,实际产量表现为OIF处理>70%CRF+30%N处理>FFP处理。【结论】适雨灌溉条件下,70%CRF+30%N处理有助于减少稻田氮素流失,OIF处理有助于机插稻干物质积累与产量的增加。     

提高小麦单产的田间排水暗管规格模拟

改进内蒙古河套灌区田间排水系统的规格对灌区提升作物产量和保障粮食生产有重要现实意义,因此,在河套灌区对所构建的分布式SWAP-WOFOST模型进行了参数率定和验证,然后,对2000—2010年灌区春小麦种植条件下适宜的田间排水暗管规格进行探讨,并模拟评价了该条件下作物产量和水分生产力(WP)的时空分布特征。结果表明,所构建的分布式模型在河套灌区具有较高的适应性。春小麦种植条件下,灌区大部分耕地面积推荐采用田间排水暗管的规格为间距100.0m或75.0m,埋深为2.5m。相比现有排水系统,采用推荐的排水暗管规格,春小麦多年平均作物产量提高了18.5%,多年平均WP提高5.2%。研究结果为进一步改进灌区田间排水系统的效果提供了一定的参考。     

集雨灌溉工程研究综述

集雨灌溉工程是对降雨进行收集、汇流,存储和进行节水灌溉的微型水利工程,主要解决农业生产缺水性问题.通过国内外集雨灌溉利用的研究和实践,较详细地阐述了集雨灌溉工程的主要研究内容:集水工程集雨面防渗材料的研究、蓄水工程中蓄水设施的防渗,水分蒸发处理,喷灌、滴灌、渗灌等灌溉技术.文章分析了目前集雨灌溉工程研究存在的问题并提出了发展研究方向.     

膜下滴灌技术的应用

膜下滴灌技术实现了覆膜种植与滴灌的有机结合,为农业抗旱保产提供技术选择,并在辽宁西部干旱地区得到一定范围的应用。介绍膜下滴灌的技术内容及其系统构成,分析该技术的优点,并结合在阜蒙县的应用验证该技术效果,提出推广建议。     

灌水措施对低温处理后小麦植株性状和产量影响研究

为研究灌水对低温冻害后小麦植株性状和产量影响的规律,以‘周麦22’为研究对象,研究了拔节期小麦在-6℃低温环境下维持4h后,分别在处理后第1d、4d和7d对小麦灌水,灌水量分别为保持土壤含水量26%、18%和10%的小麦后期植株性状和产量的变化。研究结果显示：随着灌水时间的延迟和灌水量的减少,低温处理后小麦分蘖茎存活率逐渐降低,对植株性状、穗部性状和产量性状以及产量的恢复效果影响逐渐降低。低温处理后第4天之前灌水,且土壤含水量达到26%时小麦大分蘖存活率显著提高,第1天灌水,且土壤含水量达到18%以上时小麦潜蘖再生率显著增加。低温处理后第4天之前灌水,土壤含水量达到18%时小麦植株性状增加明显,第1天灌水,灌水后土壤含水量达到18%时小麦穗部结实性状明显增加。低温处理后第4天之前灌水,且土壤含水量达到18%以上时小麦大蘖穗产量明显增加,第1天灌水且土壤含水量达到26%时小麦潜蘖成穗增加显著。试验中,灌水对小麦株成穗数影响较大,对小麦穗粒数和千粒重影响较小。     

油葵不同灌溉模式对土壤水盐含量的影响及经济效益分析

通过研究油葵不同灌水方式对土壤水分、盐分含量的变化和经济效益比较,找出合理的灌溉模式,提高灌溉水利用率。试验设4个处理:不灌水(CK)、灌水1次(开花期)、灌水2次(开花期、灌浆期各一次)、灌水3次(现蕾期、开花期、灌浆期各一次),每次灌水量900 m3/hm~2,重复3次,随机区组排列。结果表明:灌水2次处理在降低0~20cm土层土壤盐分含量、p H方面效果最好;灌水2次处理显著提高了油葵产量和经济效益,分别比对照提高91%、117%。灌水2次处理模式有利于油葵正常生长发育,降低了土壤返盐,能抑制耕作层中盐分的表聚,显著地提高油葵产量和经济效益,是油葵最佳的灌溉模式。     

日光温室基质袋培番茄灌溉监控系统设计

为了解决日光温室基质袋培番茄精准灌溉的问题,设计了日光温室基质袋培番茄灌溉监控系统。系统利用数据采集器获取日光温室相关的环境因子,结合番茄生长和水分吸收模型计算灌溉量,并通过灌溉控制器控制电磁阀开闭时间的长短进行灌溉。实验结果表明系统稳定可靠,与传统的人工灌溉模式相比,使番茄增产17.9%,节水35.4%,因此适合用于日光温室基质袋培番茄的精准灌溉。     

地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究

通过室内砂土中进行地埋滴灌的实验,对地埋滴灌在砂土中的适应性进行初步研究,为田间试验布置提供依据。通过分析湿润锋的推移速率、特征点的土壤含水率变化规律,发现湿润锋推移速率先是径向大于垂向,随着灌水时间和灌水量增加,水平方向和垂向的湿润锋和含水率趋于平衡。根据对比滴灌带埋深15和20 cm特征点的含水率变化情况,得出埋深15 cm节水效果更好,更利于作物生长。实验还得出湿润比能作为滴灌灌水参数的指标,由于作物种植的间距和作物根系深度之比基本小于1.0,因此在田间实际灌溉中湿润比应控制在1.0左右。