灌区用水效率与效益评价——以天津市里自沽灌区为例

以天津市宝坻区里自沽大型灌区的基本资料为基础.选取灌溉水利用系数、渠系水利用系数、田间水利用系数、灌溉水生产效率、耕地有效灌溉率、节水灌溉工程面积率6个指标,构建了模糊综合评价模型,对影响灌区用水综合效益的因素进行了分析.结果表明,2004-2008年,里自沽大型灌区综合评价指数分别为3.299、3.423、3.624、3.679、3.687整体上呈现明显的上升趋势,其用水效率状况处于较好阶段.利用模糊综合评价法,对灌区用水效率与效益进行了评价.结果表明,工程状况与管理水平对于灌区用水系数的影响较显著.必须加大灌区节水改造以及灌区管理体制改革力度,进一步提高农业灌溉水的利用效率和效益,促进水资源的可持续发展.     

温室条件下茄子灌溉制度初探

以茄子为试材,于2013年4-8月在天津市北辰区日光温室中进行试验,分析了气象因素对灌溉的影响,并制定了灌溉制度。结论如下:温室条件下大棚内温度一直较高,且随气温的增加而增加;温室属于较为封闭的环境,所以温室内湿度一直处于较高点,且灌水后有大幅度增加,湿度较高;滴灌茄子的滴灌灌溉制度为全生育期灌溉定额137.9mm,灌水定额为19.7mm/次,灌水次数为7次,茄子生长阶段的土壤水分下限适宜控制在70%的田间持水率(计划湿润层为40cm)。     

水分胁迫条件下西红柿耗水规律及产量研究

为合理地指导滨海地区设施蔬菜节水灌溉技术的应用,促进绿色农业的进一步发展,对主要蔬菜作物开展水分胁迫条件下的耗水规律及产量研究非常重要。以西红柿为试验对象进行研究,设置5个灌水处理,对土壤含水量及西红柿的干重、鲜重进行测定,应用水量平衡方程、根系层下界面水分上升通量模型对耗水量进行计算分析;分析设施种植条件下西红柿干重、鲜重与灌水量之间的关系。结果表明,随着水分胁迫程度的增大,设施西红柿的耗水量和产量均减小,水分利用效率逐渐增高,在开花坐果期和果实采摘期的干物质增长速率变大。在不同的水分胁迫条件下,西红柿在苗期对水分胁迫的响应较小,日耗水量变化幅度为0.2～1.5 mm,开花坐果期和果实采摘期对水分胁迫程度最敏感,日耗水量变化幅度为0.1～5.2 mm。灌水量为270 mm时,西红柿的产量能达到充分灌溉产量的98%,且水分生产效率提高9.38%,可为制定精确灌溉制度提供参考。     

设施栽培菠菜需水规律与作物系数研究

根据设施栽培蔬菜需水量试验资料,分析了设施栽培春菠菜和冬菠菜在全生育期内的需水规律和累积需水规律;采用FAO-56单作物系数法计算了设施栽培春菠菜和冬菠菜的作物系数,分析了2种作物的作物系数在全生育期内的变化规律;引入Logistic曲线划分的生育阶段对设施栽培作物系数进行了进程修正,引入气象修正因子对其进行了数值修正.结果表明,设施栽培春菠菜与冬菠菜作物需水规律随生长发育表现为先增后减变化规律,作物累积需水量表现出符合Logistic曲线的慢一快一慢的累积规律;作物系数呈与需水规律一致的变化规律;进程、数值双重修正后的作物系数值更加接近实测值.     

不同水肥处理下冬小麦干物质积累动态及模型研究

为了研究不同水肥处理对冬小麦干物质积累和分配的影响,在大田试验条件下,分析了四种水肥处理下冬小麦干物质积累与分配的动态变化.结果表明,不同水肥处理下,冬小麦干物质在全生育期内变化相似,总体表现为“慢-快-慢”的增长趋势.高水、中水处理的干物质净积累量(NDMA)和群体生长率(CGR)峰值均出现在拔节-抽穗期,而低水、零水处理(低水中肥、零水零肥)的NDMA和CGR峰值均出现在抽穗-灌浆期.不同的水肥处理条件下,冬小麦不同生育期干物质在根、茎、叶和籽粒中的分配比例变化显著.水肥胁迫严重时,在根中的分配系数增大,而在籽粒中的分配系数减小,从而影响产量;中水以及中、低肥水平下可以获得较高的籽粒分配比例.干物质的积累过程拟合精度排序为:三次曲线模型＞ Logistic模型＞S曲线模型.     

盐碱地滴灌玉米体内Na+、K+、Ca2+、Mg2+的分布及运移特征

探求作物体内盐分离子的分布及运移特征对盐碱地作物产量提高具有重要意义。以玉米为试验材料,研究2种灌水处理下(IS:40mm;ID:80mm)Na^+、K^+、Ca^2+、Mg^2+含量在玉米不同生育期和不同器官的分布及运移特征。结果表明:全生育期内玉米体内Na^+、K^+含量均为IS>ID,Na^+、K^+含量随灌水量增大而减少;2种灌水处理下玉米体内阳离子含量均表现为K^+>Ca^2+>Mg^2+>Na^+;玉米不同器官的Na^+、K^+、Ca^2+、Mg^2+含量不同,2种灌水处理下Ca^2+、Mg^2+含量均为根>叶>茎,Na^+含量为根>茎>叶,K^+含量与Ca^2+、Mg^2+相反;在根向茎运输离子的过程中,玉米主要通过K^+抑制Na^+向上运输,体内保持较高的K^+含量/Na^+含量值,在茎向叶运输离子的过程中,玉米主要通过Ca^2+抑制Na^+;ID处理下玉米体内盐分阳离子含量较小,运输选择性系数较小。     

设施栽培番茄需水规律分析及其气象因子响应模型

基于江苏省南通市2001年、2002年的现场试验资料,计算分析了大棚番茄旬蒸发蒸腾量及其变化规律,建立了设施栽培条件下番茄蒸发蒸腾量的气象因子响应模型。结果显示:覆盖大棚明显降低了番茄的需水强度,大棚番茄蒸发蒸腾量随生育阶段延续、植株生长和外界气温增加呈现逐渐增加的趋势,且前期增长缓慢后期增长速度快;设施栽培番茄蒸发蒸腾量与“气温因子”和“地温因子”有着较为密切的联系,与“相对湿度因子”呈现负相关关系,而与蒸发皿水面蒸发强度的关系则较弱;选取较容易测得的重要因素,建立蒸发蒸腾量的气象因子响应模型,模拟结果较为满意。     

滨海盐碱地覆膜和灌溉对玉米盐分离子分布及生物量的影响

以玉米为试材，于2017—2018年在天津市滨海盐碱土进行了膜下滴灌试验, 分析了覆膜和灌溉对玉米盐分离子质量分布特征、玉米干物质的变化规律和产量的影响。结果表明：（1）覆膜和灌溉对玉米离子分布的影响显著，显著减小了根部Na⁺吸收质量，成熟期FI20处理比LI10小56%，从而减少了盐分对叶片的伤害；显著增大了茎部K⁺的积累质量，成熟期FI20处理比LI10高24%，提高了植物的耐盐性；显著增加了叶部Ca²⁺质量，苗期FI20处理比LI10高96%，促进作物幼根的生长和根毛的形成，改善了玉米体内的离子平衡，减轻了盐胁迫作用；显著增加了叶部Mg²⁺质量，拔节期FI20处理比LI10高136%，增强了植株叶片的光合作用，提高了植株的耐盐性。（2）玉米地上部和根系干物质重均随着生育期进程而增加，覆膜和灌溉改变了植物体内盐分离子质量，对玉米生物量的积累影响较大，成熟期FI20处理比LI10高1%~46%；对玉米根冠比（R/S）有显著影响，使生物量分配比例显著改变，成熟期根冠比（R/S）FI20处理比LI10小48%~52%。（3）利用2017年玉米试验数据采用Logistic曲线建立了干物质生长模拟方程，引入了盐分离子修正系数，拟合方程显著。利用2018年玉米试验数据对建立的玉米干物质盐离子模型进行了验证，各个处理的拟合曲线与其实测值都较接近；建立的干物质生长模型能够较好地模拟盐碱地玉米干物质的累积过程。综上，覆膜和灌水定额为20 mm的FI20处理对植株的盐离子调节作用最显著，提高了玉米的耐盐性，改变了生物量的分配比例，获得了适当的干物质累积量，产量最高。     

华北地区苜蓿再生水灌溉研究

根据苜蓿再生水灌溉试验资料,对清水灌溉、混合水灌溉和再生水灌溉三种灌溉方式下苜蓿土壤中的氮素土壤剖面分布规律和作物指标进行了研究,其硝态氮、碱解氮、有效磷土壤剖面分布规律基本一致,其规律为:其氮素含量在0~40cm深度内随着深度的增加而有较大幅度的减少,40cm以下变化则较小;混合水灌溉和再生水灌溉的硝态氮、碱解氮、有效磷含量均高于清水灌溉。苜蓿侧枝增加数、株高增长速率和地上部干物重均为再生水处理最高。     

山西省小麦需水量空间变化规律分析研究

结合山西省10个小麦试验站多年需水量的试验数据及邻近气象站近50年的气象资料,分析了山西省小麦需水量在空间上的变化特点及其对气象因子变化的响应。结果表明:从全生育期小麦需水量来看,以山西长治地区为最大,其他地区较为接近;从阶段作物需水量来看,尤其是拔节到收获的阶段,小麦的需水量呈现出自北向南逐渐递减的变化规律。另外,小麦的生长天数也呈现出自北向南逐渐减少的趋势。小麦生育期内日平均需水量与日平均参考作物蒸发蒸腾量关系非常密切。