内蒙古河套灌区主要粮油作物系数的确定

根据FAO-56作物需水量指南推荐的作物系数计算方法,分别计算内蒙古河套灌区磴口试验站小麦、玉米(覆膜与未覆膜)、油料向日葵3种作物的单、双值作物系数。结果表明,磴口试验站单值作物系数较双值作物系数值计算的ET值偏低,双值作物系数计算的ET值与实测结果更为接近,验证了双值作物系数在河套灌区的适用性。     

内蒙古河套灌区隆胜节水农业示范区水盐动态分析

通过水管部门组织科技人员对河套灌区调研为基础,以农业综合节水为目的,在灌区的中游永济灌域隆胜乡境内建设了节水农业示范区,面积为0.28万hm2.节水农业改造工程主要措施:渠道防渗衬砌、平地缩块.节水农业改造工程2002年竣工后,在运行中监测了3年,得出灌溉水量平均减少了12.3%;对示范区水盐动态进行了分析.     

传统灌溉方式对河套灌区农田水环境的影响及防治对策

以河套灌区主要作物小麦、葵花、玉米为研究对象,以农民现状施肥量作对比,调控农作物现状化肥施量模式。试验按不同作物设置不同的追肥水平处理,在灌水前后对灌溉水、地下水和排干水进行水质监测,探明河套灌区农田水环境现状,进而研究如何在保证稳产的前提下减少化肥用量,提出尽量减少地下水污染的合理化肥用量以及防治修复措施。     

基于权马尔科夫链模型的河套灌区上中下游地下水埋深预测研究

以拓展和深化区域地下水埋深预测研究为目的,运用随机理论,建立了基于加权马尔科夫链的地下水埋深预测模型,预测内蒙古河套灌区上中下游在未来时段内地下水埋深所处区间值。结果表明：节水改造后灌区中游区的地下水埋深更多的时候处于［2.380, 2.742)区间,下游区的地下水埋深更多的时候处于［2.218, 2.506)区间,这两个区间的数值都低于内蒙古河套灌区的临界地下水埋深2.0 m,在未来的一段时间河套灌区中下游的盐渍化有望进一步减轻。而上游区的地下水埋深更多的时候处于［1.227, 1.727)区间,此区间的数值高于内蒙古河套灌区的临界地下水埋深2.0 m,在未来的时间河套灌区上游是控制地下水埋深的重点区域。     

盐渍化灌区玉米施氮量阈值DNDC模型模拟

为了寻求保障农业生产和环境友好的适宜施氮量,利用内蒙古河套灌区2 a田间试验数据对脱氮-分解作用模型（Denitrification-Decomposition Model,DNDC）进行了率定与验证,模拟并研究了影响硝态氮淋失量和植株吸氮量的关键因素,以及玉米施氮量阈值。结果表明：1）DNDC模型可以较好地模拟玉米产量及氮素吸收利用情况,率定和验证过程中玉米产量、叶面积指数和收获时土壤0～20 cm土层土壤硝态氮累积量纳什效率系数与R2均不小于0.75,标准均方根误差为9.26%～21.48%。2）施氮量和追肥次数对硝态氮淋失量和植株吸氮量的影响较大,而耕作深度和灌水量对硝态氮淋失量和植株吸氮量的影响较小。且过多施用氮肥不会促进植株吸氮量和产量的增加,反而会增加硝态氮淋失量造成环境污染。3）植株吸氮量和玉米产量均随施氮量增加呈先增长后逐渐趋于稳定的趋势。此外,当追肥次数为3次时,生育期植株吸氮量较追肥1次和2次时的植株吸氮量平均高167.18%和31.27%。4）当追肥次数相同时,硝态氮淋失量随施氮量增加而增加;当施氮量相同时,随追肥次数增加,硝态氮淋失量逐渐降低。当追肥次数为2次和3次时,生长季硝态氮淋失量较追肥1次时平均减少41.96%、59.75%。综合考虑玉米产量、硝态氮淋失量和植株吸氮量,当施氮量为165.50～200 kg/hm2,且分别在拔节期、抽雄期和灌浆期进行追肥为较优的施肥方案。研究成果可为减少河套灌区地下水环境污染及资源浪费提供技术支撑。     

水盐胁迫条件下作物根系吸水模型研究进展及展望

提高盐渍化土壤农业生产力已成为边际土壤地力提升的重要组成部分及途径,研究盐分胁迫对根系吸水的影响及其根系吸水模型的建立是该方面的重要研究内容之一。首先介绍了作物根系吸水模型的研究进展,在此基础上,对目前国内外常用的水盐胁迫条件下作物根系吸水模型及其相关研究作了综述,指出由静态向动态方向发展、突出水分胁迫与盐分胁迫对根系吸水耦合、体现作物根系吸水特征空间差异是水盐胁迫条件下作物根系吸水模型研究的重点。     

保水剂不同施量对滑子菇和平菇生长的影响

水分是影响食用菌高产、质优的重要因素,目前我国食用菌生产中仍采用传统的补水方式,该补水方式易使菌棒受污染,且费时费力、成本高、用水量大,同时补水后菌棒内温度下降,影响菌类生长,从而降低产量。而保水剂作为一种新型高分子材料,具有良好的保水、保肥特性,并能够改善介质结构、增大孔隙度、提高作物产量等。【目的】探求促进食用菌高产与增效的新途径。【方法】以滑子菇、平菇为试验材料,在大棚内进行了保水剂不同施用量(0.5‰、1‰、2‰、3‰)下食用菌栽培试验,研究了滑子菇、平菇的生物学转化率、产量以及水分利用效率等。【结果】适宜的保水剂施用量改善了菌棒水分、氧气状况,促进了滑子菇、平菇各项指标的增加。其中,当保水剂施用质量分数为1‰时,滑子菇生物学转化率、产量及水分利用效率达到最高,分别提高12.05%、12.05%、12.33%;当保水剂施用质量分数为2‰时,平菇生物学转化率、产量及水分利用效率达到最高,分别提高48.24%、48.24%、31.91%。【结论】在滑子菇、平菇栽培基质中,建议保水剂施用质量分数为1‰～2‰。     

基于Bayes判别理论的地下水化学分类的分析方法

将Bayes判别分析方法应用于地下水化学类型判别与分类中,建立了地下水化学类型综合评判的Bayes判别分析模型。模型选用Na++K+、Ca2+、Mg2+、HCO-3、Cl-、SO42-等6个指标作为判别因子;将地下水化学类型分为3种,作为Bayes判别分析的3个正态总体;以内蒙古河套灌区地下水实测数据作为训练样本,建立Bayes线性判别函数;以Bayes线性判别函数计算待判样品的Bayes判别函数值,以最大值对应的总体作为样品所归属的总体;最后以刀切法对判别准则进行评价以检验模型的优良性。结果表明,Bayes判别分析模型误判率低,识别正确率达82.5%,输出结果正确率达86.6%。与传统分类方法相比,Bayes判别分析模型提供的判别分类结果,具有更明晰、易懂的水化学类型信息。     

节水改造前后内蒙古河套灌区地下水水化学特征

为了研究大型灌区节水改造后区域农田水环境的变化,该文通过对内蒙古河套灌区上中下游地下水进行系统取样分析,综合运用描述性统计、相关性分析、离子比例系数和图解法(包括H.И.托尔斯基汉方格图解法、Piper三角图示法和多矩形图解法(multi-rectangular diagrams,MRD)),全面系统地研究节水改造前(2007年)后(2008,2009年)内蒙古河套灌区地下水水化学的时空变异特征与3 a演变规律。结果表明:蒸发浓缩和阳离子交换是控制灌区地下水水质演变的主要水文化学过程;与2007年(节水改造前)相比,2008和2009年HCO3-在河套灌区地下水中绝对含量由在阴离子中最小变为最大成为地下水的主要阴离子;Ca2+、Mg2+、HCO3-的变异系数相对较小,它们在地下水中含量相对稳定。Na+、Cl-、SO42-的变异系数较大,它们在地下水中的含量变化较大,是随环境因素而变化的敏感因子,是决定地下水盐化作用的主要变量。整个灌区地下水的主要化学类型为HCO3—Na型、SO4—Na型和Cl—Na型,Cl—Na型水和SO4—Na型水主要分布在灌区的上游和下游,HCO3—Na型水在灌区上中下游都有分布。与2007年(节水改造前)相比,2008年和2009年HCO3-浓度有所增加,Cl-和Na+的浓度有所减少,灌区地下水向着淡化,对作物危害减小的方向转变。全灌区地下水水化学类型时空变异十分复杂,沿着地下水总体水流的方向(灌区上游→灌区中游→灌区下游)Na+占主导地位的趋势越来越明显,在地下水化学类型上,2008年和2009年HCO3-在阴离子占主导地位的化学类型多于2007年(节水改造前)的。与皮伯三线图解法和H.И.托尔斯基汉方格图解法相比,多矩形图解法提供了更明晰、易懂的水化学类型的信息,对于处理复杂地下水化学系统,多矩形图解法的优点更为显著。研究结果为灌区节水改造规划实施对农田水环境的影响进行合理评价提供科学参考。     

沙柳、白沙蒿根系轴向拉伸弹塑性初探

为了研究根系的弹塑性特征,采用多次重复拉伸的试验方法,对沙柳、白沙蒿1mm～1.5mm根径范围内的单根进行轴向拉伸试验,分析其弹塑性变形特点.结果表明,两种植物6cm长单根在拉伸初始阶段,试验根所产生的变形为弹性变形,若荷载超过试验根的弹性极限,应力状况由弹性状态发展到弹塑性状态,试验根产生塑性变形;在弹塑性变形过程中,试验根的弹性极限面发生改变,弹性极限提高,达到历史极限荷载的90%以上;试验根经历弹塑性交形阶段后,试验根的弹性模量降低,表现出明显的弹塑性耦合现象.