玉米灌溉田土壤水分变化及其耗水规律研究

以辽宁省主要旱地作物玉米为研究对象,研究了其灌溉田土壤水分变化及其耗水规律。在试验条件下,0～20 cm土层水分含量最低,整个玉米生育期内水分变化幅度最大;30～50 cm土层由于受长期耕作习惯等因素的影响土壤的黏滞度较高,保持较明显的水分梯度,并使50～90 cm土层水分变化与0～20 cm土层相比滞后1～3 d;90～120 cm土层土壤水分受根系影响较小,变化不大。玉米生育前期农田实际蒸散量和参考蒸散量均趋于不断增大,生育中期个别时段内由于受阴雨气候影响蒸散量有所减弱;参考蒸散量最大值出现在玉米播种后第46天左右,农田实际蒸散量最大值出现在玉米出苗后第96天左右,玉米生育后期两者逐渐减弱。玉米生育前期表层土壤棵间蒸发量占实际蒸散量的比重较大,生育中期棵间蒸发量受降雨和灌溉等因素影响,变化幅度较大,生育后期相对较小。随着玉米叶面积增加,作物系数不断增加,在播种后第81天左右作物系数达最大值,之后作物系数逐渐下降。     

有限灌溉条件下春小麦的蒸散特征及其与产量的关系

针对河西地区农田水资源短缺和水分利用效率较低的问题,利用人工控制灌水的方法研究了春小麦的蒸散量阶段变化特征和日变化特征、蒸散量的影响因子及蒸散量与产量的关系,旨在为该地区小麦水分利用率的提高提供理论依据。结果表明,春小麦阶段蒸散量高峰值集中于灌浆期,占全生育期的41．3％～68．6％,其次为拔节期到抽穗期。不同生育阶段蒸散量的日变化为一单峰曲线,一天中16：00时达最大值,2：00时至6：00时为最低值。回归分析表明,太阳辐射、气温、相对湿度、灌溉定额和土壤含水量是影响蒸散量的主要因子。拔节期至抽穗期蒸散量对产量的影响较大,并与穗粒数和千粒重有很大的相关性。通过用Jensen模型分析生育期不同阶段缺水与产量的敏感程度,以拔节期-抽穗期的敏感指数最大,为0．4238,说明此时期为春小麦需水的临界期。     

五种草坪草的蒸散量研究

选用5种常用草坪草（天堂草419、兰引3号、假俭草、中华结缕草和海滨雀稗）进行充分和限制灌水的盆栽试验,通过测定各草坪草蒸散量的变化,得出草坪草在一个生长季内的耗水量及其需水规律。结果表明：（1）长沙地区供试草坪草的水分蒸散主要集中在6～9月,特别是7月和8月的蒸散量最大,充分灌水条件下的蒸散量显著高于限制灌水处理;（2）不同草坪草6～10月的蒸散量不同,天堂草419为931．740～773．502mm,兰引3号为1023．540843．811mm,假俭草为951．461～800．247mm,中华结缕草为1028．889～831．557mm,海滨雀稗为1150．144～937．968mm,在限制和充分灌水条件下,蒸散量的排列顺序均为海滨雀稗〉兰引3号〉中华结缕草〉假俭草〉天堂草419;（3）1d中海滨雀稗蒸散量变化曲线呈单峰型,其余4种供试坪草呈双峰型,1d内蒸散量主要集中在11：00～15：00之间。     

油梨幼龄期颈腐病发生的条件和防治措施

通过海南岛西部白沙地区油梨大面积引种的实践，发现油梨幼龄期颈腐病的有效防治是油梨栽培的成败的关键。其病害的发生和发展与土壤地形、种植材料、栽培措施和气候条件密切。     

河北平原冬小麦水分生产率的模拟分析

为给河北平原地区水资源优化配置和科学灌溉提供参考,利用作物生长模型,在遥感和GIS技术支持下,模拟分析了河北省平原区水分限制条件下冬小麦产量、蒸散量及水分生产率的空间分布特征。结果表明,在水分限制条件下,冬小麦产量和水分生产率具有相似的空间分布格局。在保定中部、石家庄中部、邢台中部、邯郸东部南北条带上产量和水分生产率都较高,产量都在8 000kg.hm-2以上,最高可达10 359kg.hm-2,水分生产率为19～23kg.hm-2 mm-1,其中邯郸东南部最高,可以达到23.8kg.hm-2.mm-1。而在邢台地区东部、衡水、沧州、秦皇岛等地由于不能灌溉,小麦生育期内降雨量无法满足小麦生长所需,产量和水分生产率均较低,产量普遍位于4 200～6 000kg.hm-2之间,水分生产率一般为10～19kg.hm-2.mm-1。总供水量不足、土壤水分蒸发量大、水分利用效率不高是后面这些地区农业水分利用的主要问题,需要采取节水措施抑制土壤蒸发,提高水分利用效率,实现既节水又增产的目标。     

深层渗灌对冬小麦蒸散动态及水分利用效率的影响

为了解渗灌方式下冬小麦的水分蒸散动态及水分利用情况,设置春不灌水(T1)、地上灌拔节水(T2)、地下灌拔节水(T3)、地下灌拔节水+开花水(T4)、地上灌溉拔节水+开花水(T5)5个水分处理,利用称重式蒸渗仪研究了5种水分管理模式下冬小麦的蒸散特征、水分动态及水分利用效率。结果表明,从全生育期来看,冬小麦的耗水速率呈双峰曲线变化,渗灌(T3和T4)的蒸散速率高峰出现在灌拔节水后第五天,常规灌溉(T2和T5)的高峰值出现在灌拔节水后第三天;从每天蒸散动态来看,渗灌和常规灌溉耗水速率均呈"单峰曲线"变化,渗灌拔节水前期呈现"反奢侈耗水"现象,将更多的水用在拔节后期-灌浆期,而渗灌开花水明显抑制了冬小麦耗水,全生育期耗水总量比常规灌溉低1.99%~4.77%;渗灌主要增加了60~100cm土层含水量,常规灌溉增加了0~40cm土层含水量;渗灌增加了穗粒数、千粒重、水分利用效率和收获指数,降低了生物量、籽粒的氮素积累量。综合来看,渗灌通过影响不同土层含水量改变植物的耗水模式,即抑制土壤蒸发并将节余水用于生长后期;提高了水分利用效率和收获指数,降低了籽粒蛋白质含量。     

残茬高度对加拿大半干旱区春小麦生长的微气候和产量的效应

在加拿大西部草原的半干旱区,种子直接播入谷物立茬十分普遍。４年的研究安排于萨斯喀彻温省的ＳｗｉｆｔＣｕｒｅｎｔ,以确定如何在高茬（＞３０ｃｍ）、低茬（约１５ｃｍ）和耕作茬下播种对硬红粒春小麦生长发育微气候的影响。各处理小区在整个冬季都为高留茬,播前即实施不同处理。与播入耕作茬的小麦相比,播入高茬的小麦籽粒产量和水分利用效率提高１２％左右,播入低茬的小麦产量和水分利用效率处于中间水平。此外,播入高茬的小麦较耕作茬高,干物质和叶面积较多,叶干物质比例较低,茎秆干物质比例高,收获指数较低。小麦生长期蒸散量（ＥＴ）不受残茬高度的影响。与耕作茬相比,在幼苗期高留茬可通过降低日均风速、土温和光辐射和增强光的反射而改变近地面的微气候。大部分生长季节中,测定表土的潜在ＥＴ量以高留茬明显最低,而小麦植株的蒸散比例较高,由于光合面积增加使净干物质积累效率增加。     

不同生育阶段受旱对旱区夏玉米生长发育和产量的影响

2013和2014年在陕西杨凌进行田间控水试验,试验设置两个灌溉水平,每个灌溉水平下设置4种受旱处理,以全生育期均灌水为对照,分析不同生育时期受旱条件下夏玉米的株高、叶面积、生物量和产量等生理生态指标的变化特征以及蒸散量和水分利用效率的变化规律。结果表明,不同的灌水水平与受旱时段对夏玉米的产量有明显的交互作用,拔节前受旱会使最终产量偏低,且低灌水处理产量低于高灌水处理;在抽雄期受旱会明显减少穗粒数,但在同一灌水水平下产量最高;灌浆期受旱不仅明显减小了百粒重导致减产,而且蒸散量偏大,导致水分利用效率降低。因此,灌水水平较低时,应尽量避免玉米营养生长阶段(出苗和拔节)受旱;灌水水平较高时,可选择在苗期适度亏水,并避免灌浆期受旱。     

给定供水量对小麦产量与水分蒸散过程的关系

Day,Intalap(1970)和Misra等人(1959)曾用分段灌溉研究过小麦在不同生育期对水分胁迫的敏感性.这种研究方法花钱费时又不能测定缺水量.本试验旨在探求给定供水时,蒸散过程与提高WL 711小麦产量的关系.据作者等1985年收集的田间数据建立了WL 711小麦产量与不同生育期水分蒸散亏缺间的关系式:?此关系式能解释产量变化的93%.式中Y为实际产量(公担/公顷);Y_(max)为获得的最大产量(55.89公担/公顷);X为?:ET为实际蒸散量(厘米);ETmax为最大蒸散量(厘米).     

橡胶林水分的分配特征

通过建立径流场对橡胶林水分平衡各因子进行了2a的连续观测,研究橡胶林降水在林冠和地面的水分分配和各水分分配因子之间的关系。结果表明:穿透水、树干茎流量、林冠截留量分别占年降水量的77.1%、9.6%和13.3%;净降水(包括穿透水和树干茎流)中以地表径流、渗漏方式流失的水分分别占年总降水量的3.0%和23.0%;林冠和土壤中通过蒸散返回大气系统的水分占总降水量的70.4%。      

环境参数对小麦干物质产量的影响

在灌溉条件下,作物的生物量是由接收太阳能、可能的水分需求的蒸发需要和在作物不同生长阶段的有效的温度几方面决定的.因此,本试验试图找出小麦干物质产量和累积热量单位、累积平面蒸发和累积蒸散量等天气参数间的关系. 灌溉小麦试验是Hisar试验农场,于1986-1987年     

海南岛橡胶林生态系统水汽通量及其影响因子研究

以海南岛儋州地区橡胶林为研究对象,基于涡度相关法对橡胶林水汽通量进行长期观测,获得2010年全年橡胶林水汽通量观测数据,分析全年水汽通量变化特征及其影响因子。结果表明：（1）橡胶林全年水汽通量基本为正值,水汽由生态系统进入环境,即橡胶林为水汽源;水汽通量日变化特征为单峰型,在12:00～14:00达到最大值,夜间水汽通量保持平稳,且接近0;白天水汽通量雨季（橡胶林主要生长季）远大于旱季,且变化规律性强;2010年全年总降雨量为1 763.8 mm,蒸散总量为999.6 mm,蒸散量占降雨量的56.67％;雨季8～10月降雨量远大于蒸散量,降水严重剩余;旱季蒸散量接近降雨量的2倍。（2）水汽通量与净辐射呈现正相关,且达到显著水平;雨季相关性最好,5～10月R2为0.760 4,其次是旱季,11～12月R2为0.614 3,1～4月相关性最差（R2为0.290 3）。（3）橡胶林水汽通量与气温呈现正相关,雨季相关性高于旱季。（4）水汽通量与饱和水汽压差正相关,雨季相关性最好,R2为0.362 1。（5）不同月份,影响橡胶林水汽通量的主要环境因子不同,净辐射、饱和水汽压差是水汽循环最主要的驱动力,无论在旱季还是雨季都是影响水汽通量最主要的影响因子。     

杧果在海南岛西部地区的生物学特性观察

本试验从1974—1981年在海南岛西部儋县华南热带作物科学研究院杧果园进行。采用了5个杧果品种,观察项目有:(1)杧果抽梢特性;(2)枝梢与抽穗的关系;(3)杧果开花结果习性;(4)根的生长特性,七年来的观察结果,初步摸清了在海南岛西部地区杧果的生长发育规律及其和环境的关系,杧果所以开花多,结果少的原因,为海南岛西部杧果的科学栽培提供了依据。     

辽宁地区玉米气候水分盈亏的时空变化分析

利用1981—2010年辽宁地区16个站点的逐日气象资料和玉米发育期资料,计算了作物需水量、降水量、水分盈亏量、水分盈亏率和水分供需率,以分析玉米各发育阶段及全生育期的水分亏缺程度及其时空分布特征。结果表明:1)玉米各发育阶段及全生育期的水分亏缺量0 mm,自然降水的水分供需率100%,其中出苗—拔节、拔节—抽雄的水分亏缺量最大;辽宁地区的水资源不能满足玉米任何发育阶段对水分的需求,在播种期到苗期,自然降水的供应能力最差,春季到初夏玉米缺水最严重。2)玉米拔节—抽雄、抽雄—开花、开花—吐丝、乳熟—成熟和全生育期的水分盈亏量的变化率0 mm/年,而播种—出苗、出苗—拔节和吐丝—乳熟的水分盈亏量的变化率0 mm/年;辽宁地区玉米全生育期缺水情况有加重趋势,春旱和秋旱有减少趋势,而夏旱有增加趋势。3)多年水分盈亏率或水分供需率,能反映作物生长的水分条件,可以作为灌溉量的下限值或上限值进行参考。     

灌溉策略对冬小麦水分利用和生长的影响

为探究不同灌溉策略下冬小麦水分利用和生长的情况,在总灌溉量相同的前提下设置拔节水+开花水单次参比蒸散30%灌溉(W1)、拔节水+开花水单次参比蒸散60%灌溉(W2)和拔节水+开花水大水漫灌(W3)3种灌溉策略,利用称重式蒸渗仪和diviner 2000研究了不同灌溉策略下冬小麦的耗水动态、蒸散特征和水分利用效率。结果表明,大水漫灌处理(W3)下冬小麦主要利用上层(0～50 cm)土壤水分,而低速率灌溉(W2和W1)处理增强了植株根系对深层(70～100 cm)土壤水分的吸收;同时,低速率灌溉可以降低蒸散速率,W3、W2和W1的日蒸散速率最大值在拔节水灌溉期间分别为13.20、10.82和10.58 mm·d^-1,在开花水灌溉期间分别为15.10、10.57和9.10 mm·d^-1,其中低速率灌溉主要降低了单日蒸散的午间高峰值,减少了无效耗水。大水漫灌处理不利于生长后期株高的增加,而低速率灌溉不仅有利于株高的形成,也有利于叶片维持较高水平且稳定的SPAD值,保证了籽粒灌浆,使得W2处理的穗粒数和千粒重较W3处理分别提高7.25%和3.93%。综合来看,低速率灌溉策略通过低量持续的供水改变了冬小麦植株根系对土壤水利用的层次,减少无效水蒸散,维持叶片稳定的光合能力,提高了产量和水分利用效率。     

辽西风沙半干旱地区谷黍等小杂粮作物保护性耕作技术

随着小杂粮产品市场需求的日益增长,小杂粮作物在辽宁省西部地区的种植面积也不断增加,许多市县的杂粮杂豆种植面积已经占总播种面积的三分之一左右。辽宁省西部地区小杂粮生产和出口基地,已渐显雏形,同时配套的种植技术和生产条件也在不断改善。目前,辽西地区谷黍等小杂粮作物     

有限供水对小麦根系生长、水分利用和籽粒产量的影响

小麦是印度的主要冬季作物,但大多数种麦区降雨量是有限的.为了最大限度地减少由蒸散(ET)亏缺引起的产量降低,实行可用水的限量灌溉是非常重要的.有证据表明,一定的蒸散亏缺的影响取决于亏缺发生的时间和它的强度(Hagan和Stewart,1972).由于小麦的根系分布和水分吸收模式密切相关(Chaudhary和Bhatnagar,1980),所以对供水有限的地区来说,根系分布广而深的植株可能是符合需要的.     

基于多源遥感数据的海南岛2007—2018年森林时空变化研究

海南岛作为中国仅有的两大热区之一,森林资源极其丰富,具有非常重要的生态和经济价值。本世纪以来,海南省的经济一直呈高速增长态势,橡胶林作为当地森林的重要组成部分,其种植面积因全球胶价的快速攀升增加了约50%,经济的快速发展和橡胶等人工林的增长将对森林的结构和分布产生重要影响,在此背景下监测森林现状及动态变化可为海南岛森林可持续经营管理和国家生态文明试验区建设提供重要依据。本文联合Landsat/Sentinel-2光学和PALSAR/PALSAR-2雷达多源遥感影像为数据源,以海南岛为研究对象,基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine, GEE）监测海南岛2007—2018年的森林变化特征。研究结果表明：（1）2007—2018年海南岛森林面积增长显著,从2007年的1.94×10⁴ km²增长至2018年的2.15×10⁴ km²,覆盖率从56.43%上升到62.59%,森林面积年平均增长率为0.99%;（2）2007—2018年,在海南岛18个市（县）中有15个市（县）的森林面积呈正增长趋势,其中增长排前5的市（县）（儋州市、澄迈县、琼海市、临高县、定安县）增长面积占正增长市（县）总增长面积的68.78%,仅有东方市、三亚市和琼中县3个市（县）的森林面积有所下降,分别下降了13、76、113 km²;（3）森林增长集中分布在海拔小于200 m和坡度小于8°的区域,分别占增长总面积的92.88%和91.43%;（4）橡胶林的增长是森林面积快速增长的主要原因,橡胶林面积增长最多的5个市（县）其森林面积也增长最多,这5个市（县）的橡胶增长总面积占森林总增长面积的63.40%;（5）森林损失区域集中在海南岛南部、西南部和东北部沿海地区,主要是因为高郁闭度森林（如橡胶林）逐步转换为郁闭度较底的热带果园（如芒果园等）,另外旅游建设开发、城市化和水利建设等也导致了部分森林损失。研究总体显示,海南岛2007—2018年森林在低海拔平缓区域增长显著,森林消长具有一定的空间差异性,中部山区森林持续保持较高的覆盖度且较少大面积森林损失,总体增长模式良好。     

膜下滴灌水肥耦合对半干旱区玉米生长发育及产量的影响

在田间条件下,采用水肥一体化的施肥模式对覆膜玉米水氮耦合效应进行研究,明确水氮耦合对吉林省西部玉米生长的影响,提出最佳灌水量和施氮量。研究结果表明,水、氮在一定范围内配合表现出明显的正交互作用,促进玉米的生长发育;施氮量超过一定范围将产生负效应,对玉米的生长发育及产量起到一定的抑制作用。在吉林省西部施氮量280 kg/hm~2、灌水量500 mm为最佳水氮组合,玉米株高、叶面积指数、生物量与其他处理间存在显著性差异;产量最高,比不施氮处理增产36.1%。     

人工草地青贮玉米高效灌溉制度研究

以内蒙古浑善达克沙地人工草地种植青贮玉米为研究对象,对两年灌溉试验数据应用FAO-56双作物系数法模拟计算了不同试验处理的青贮玉米实际需水量(蒸散量)。研究了需水量与玉米鲜物质产量、水分利用效率和边际产量之间的关系,并以水分利用效率和边际产量最高为原则确定了干旱地区青贮玉米高效用水灌溉制度。