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。     

不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响

为了研究不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响,采用卷盘式喷灌的灌水方式,在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗进行田间试验。结果表明:总体来说随着灌水量的增加,饲料玉米的耗水量、耗水强度、株高、产量和水分生产率都有不同程度的增加;其中灌水定额为60mm的处理分枝期的耗水强度最大为4.31mm/d;在灌水量低于45mm时,增加灌水量对于产量和水分生产率的影响十分明显;而灌水量为60mm处理,相对于45mm处理来说产量和水分生产率增加甚微。从经济、节水、增产考虑,建议饲料玉米苗期可适当增加灌水量,其他生育期可取45mm的灌溉制度。     

基于WIN ISAREG模型的青贮玉米灌溉制度优化研究

为了探索锡林河流域青贮玉米高效节水的最优灌溉制度,进行了连续2年的田间灌溉试验,研究了滴灌条件下青贮玉米的灌溉制度。研究表明,青贮玉米在拔节期-抽雄期土壤水消耗比率最低,作物系数、产量反应系数和腾发量在整个生育期内均达到最大,为青贮玉米的需水关键期;在田间试验的基础上,利用WIN ISAREG模型对实际灌溉制度进行了评价,并模拟了多种组合方案,得到了青贮玉米优选的灌溉制度,青贮玉米生育期内共灌水8次,灌水量200 mm,产量下降率为5.6%,灌水效率达到100%。研究结果可为流域内的青贮玉米灌溉预报,以及有效的利用当地水资源提供参考。     

基于RAGA-DP的饲草料作物非充分灌溉制度优化模型

中国北方牧区水资源极其匮乏,灌溉饲草料基地优化配水时,通过对非充分灌溉条件下饲草料作物进行灌溉制度优化可以有效地提高水分利用率及作物产量。该文采用基于实数编码的加速遗传算法（RAGA）与多维动态规划法（DP）相结合,建立了遗传动态规划（RAGA-DP）模型,对内蒙古锡林郭勒典型草原区灌溉饲草料地非充分灌溉条件下青贮玉米、披碱草和苜蓿进行了灌溉制度优化,试验验证结果较好,有效地解决了有限水量条件下不同生育期进行优化配水的问题,并通过相对产量与供水量、水分生产率函数和边际产量的关系得到了3种作物的适宜供水量范围。该模型解决了多维动态规划法在作物非充分灌溉条件下灌溉制度优化过程中的早熟现象及易陷入局部最优而难于求得真正最优解的问题。     

微纳米气泡水地下滴灌对紫花苜蓿土壤酶活性与根系脯氨酸的影响

为了探究微纳米气泡水地下滴灌条件下不同溶解氧质量浓度对紫花苜蓿土壤酶活性与根系脯氨酸的影响，采用田间试验方法，在地下滴灌灌溉定额相同的条件下设低（WA-1,1.8 mg·L^-1）、中（WA-2,5.0 mg·L^-1）、高（WA-3,8.2 mg·L^-1）3个微纳米气泡水溶氧量质量浓度水平和不加气常规灌溉处理（CK），研究了不同试验处理下紫花苜蓿根际土壤过氧化氢酶、脲酶活性以及根系特征和游离脯氨酸含量的变化。结果表明：微纳米气泡水地下滴灌能明显增加紫花苜蓿根区土壤过氧化氢酶和脲酶活性；在紫花苜蓿不同的生长期，随着微纳米气泡水溶解氧质量浓度的增加，土壤过氧化氢酶和脲酶活性呈增大的趋势；相同试验处理条件下，土壤过氧化氢酶和脲酶活性随着微纳米气泡水地下滴灌次数的增加呈先升后降的趋势；处理WA-3、WA-2、WA-1的土壤过氧化氢酶活性和脲酶活性最大分别为20.28、19.19、16.92 ml·g^-1和13.98、13.17、12.07 mg·g^-1·d^-1，分别比处理CK（13.82 ml·g^-1和9.63 mg·g^-1·d^-1）增加46.74%、38.86%、22.43%和45.17%、36.76%和25.34%；微纳米气泡水地下滴灌能降低根系游离脯氨酸含量，处理WA-2根系游离脯氨酸含量最低（51.01μmol·g^-1），相较于处理CK(92 μmol·g^-1)，减少44.55%。说明微纳米气泡水地下滴灌能够缓解因长时间地下滴灌导致的土壤通透性减弱的现象，提高土壤氧气扩散率，增强土壤酶活性，促进根系的正常生长发育。     

毛乌素沙地地埋滴灌对紫花苜蓿生长指标的影响

通过研究毛乌素沙地地埋滴灌不同参数对紫花苜蓿生长指标的影响,确定最优的滴灌带埋深和灌水定额,进行了不同滴灌带埋深、不同的灌水定额对紫花苜蓿株高和产量的影响试验,得出滴灌带埋深20cm时相同灌水定额的紫花苜蓿的株高高于埋深10和30cm;灌水定额30mm滴灌带相同埋深处株高高于灌水定额15和22.5mm时的株高。滴灌带的埋深对紫花苜蓿的产量影响不大,埋深20cm处最高比10cm最低仅高产5.8%;灌水定额对产量影响较大,22.5比15mm增产30.4%,30比22.5mm增产18.4%。由此建议毛乌素沙地地埋滴灌滴灌带埋深应为20cm,灌水定额为22.5mm,在节水的同时达到增产的效果,有助于该地区水资源可持续利用。     

多年生牧草地埋式滴灌综合节水技术集成模式研究

多年生牧草地埋式滴灌是牧区节水灌溉发展的重要方向之一,其综合技术集成模式是实现牧草种植规模化、集约化和产业化的重要环节。依据多年生牧草的生长特性和地埋式滴灌的灌水特点,通过集成适宜于地埋式滴灌多年生牧草灌水技术参数、多年生牧草播种铺管和机械刈割的农机配套技术、多年生牧草施肥施药和病虫害防治的农艺配套技术、多年生牧草地埋式滴灌灌水方法的种植和灌溉管理技术,形成多年生牧草地埋式滴灌综合节水技术集成模式,并以鄂托克前旗为典型牧区进行了多年生牧草地埋式滴灌综合节水技术集成模式应用,成果对提高牧区节水灌溉技术水平有一定的指导作用。     

河套灌区春小麦与向日葵套种模式下水分利用效率评估

以河套灌区春小麦套种向日葵田间实测资料为基础,讨论了灌水与小麦套种向日葵总产量的关系,根据实测数据,拟合了春小麦套种向日葵水分生产函数模型,通过对耗水资料的分析整理,揭示了春小麦与向日葵套种模式下需水规律及水分利用效率。通过对河套灌区春小麦套种向日葵水分生产函数及灌水边际效益的分析表明,水资源投入的最佳效益点并非产量最高点和水分利用效率的最高点。合理利用小麦套种向日葵水分生产函数及其规律,可以实现小麦套种向日葵节水、高产、高效的较好统一。     

牧区水利节水灌溉试点项目评估分析研究

全国牧区经过了10年《牧区饲草料地节水灌溉示范工程》的试点建设工作,完成总投资6亿余元,其中中央投资4.29亿元,地方配套1.88亿元,发展节水灌溉饲草料地6.91万hm2,单位面积投资8 917.8元/hm2。不仅把先进的节水灌溉技术带到了广大牧民的生产实践中,总结形成了各种节水灌溉工程技术模式,较好地解决了牧区灌溉饲草料地的节水增效问题;同时促进了牧区饲草料种植、加工、集约化养殖等实用技术的应用,使项目区牧民的科技应用水平和劳动技能得到了提高;有效地缓解了项目区草原超载压力,基本实现了草畜平衡,改善了区域生态环境,为实现提高牧区收入水平和草原生态保护的＂双赢＂目标起到了促进和推动作用。     

鄂尔多斯地区牧区水利建设项目调查评估分析

针对鄂尔多斯牧区水利建设发展历程和现状,从投资结构、建设模式、社会经济和生态环境效益多方面对该地区牧区水利建设项目进行调查评估。结果认为,在合理控制载畜量的前提下,建设适宜规模的节水灌溉人工饲草料地,是实现草原生态保护和牧民增收的重要途径;2001-2009年国家发展与改革委员会和水利部批准实施的牧区节水灌溉示范项目共投资0.298亿元,带动鄂尔多斯地区财政、国家其他渠道、民间资本投入牧区水利建设资金6亿元,为实现牧区＂双赢＂目标起到了促进和推动作用,但必须坚持＂以水定草、以草定畜＂,实现区域性水草畜系统平衡。