干旱区灌溉用水模型的研究

干旱区农业用水最显著的特点是季节性强,无灌溉即无农业,合理利用干旱区有限的水资源,保证农业可持续发展,是农业高效用水中有待解决的课题之一,以内蒙古河套灌区解放闸灌域为代表性地区,结合欺 自然条件,建立了该地区灌溉用水中长期预报模型,所建模型对于合理利用干旱区有限水资源,提高引水效益,保证农业可持续发展,是一种重要的措施。     

基于方法集的番茄营养品质组合评价模型构建及其对水肥供应的响应

为探索番茄营养品质综合评价方法,分析综合评价指标对水肥供应的响应,以灌水量、有机肥及氮、磷、钾肥用量为试验因素,按照五元二次通用旋转组合设计,进行番茄温室试验,监测番茄可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、番茄红素和维生素C等6项单一品质指标。应用方法集的思想,以主成分分析法、隶属函数分析法、基于组合赋权的TOPSIS模型和灰色关联度分析法4种独立的评价方法为基础,运用基于整体差异的组合评价模型,构建番茄营养品质组合评价模型,并探索综合评价指标对水肥供应的响应。结果表明,采用4种独立评价方法得到的评价值两两之间呈现出良好的相关性,通过KENDALL-W一致性检验。组合评价模型与各独立方法的评价值的相关系数均在0.943以上,表明组合评价模型的有效性。因此,以此建立番茄综合营养品质指标对水肥用量的响应函数。各水肥因子对番茄综合营养品质的主效应表现为：有机肥用量＞施磷量＞施氮量≥灌水量＞施钾量。当其他因素为中间水平时,番茄综合营养品质随灌水量、施氮量、施磷量和有机肥用量均呈开口向下的抛物线型变化,随施钾量呈开口向上的抛物线型变化。交互作用表现为,灌水量与施钾量、灌水量与有机肥用量之间存在一定的负交互作用,施氮量和施磷量存在一定的正交互作用。将灌水量、有机肥及氮、磷、钾肥用量依次控制为447.9~462.6 mm、23.2~24.0 t·hm^-2、 532.6~581.0 kg·hm^-2、418.0~454.3 kg·hm^-2、712.6~776.9 kg·hm^-2,是理论最优方案,可望获得较高的番茄综合营养品质值。     

新疆棉花节水技术灌溉用水效率与影响因素分析

文中以新疆昌吉州呼图壁县军塘湖示范区143户棉农为研究对象,通过实地调研,用随机前沿生产函数模型测算示范区棉花的灌溉用水效率,用线性回归模型分析各因素对棉花灌溉用水效率的影响程度.结果显示:(1)小流量模式灌溉用水技术效率最高,自动化模式次之,低压小流量模式最低,但灌溉用水技术效率整体偏低,不足0.7,还有进一步提升的空间;(2)棉农的年龄、棉农是否为棉花种植典型户、棉农是否参加节水培训3个因素对棉花的灌溉用水技术效率有显著影响,且棉农是否为棉花种植典型户和棉农是否参加节水培训为正面影响;(3)节水技术的普遍推广和制定符合当地实际的农业灌溉水价有利于农业灌溉用水效率的提高.     

基于DEA的区域农村生态环境治理效率比较分析

为分析当前各地农村经济发展水平下区域间农村生态环境治理效率的异质性变化,研究基于2011年省际面板数据运用超效率DEA对农村生态环境治理投入-产出指标体系进行了效率评价,并结合农村经济发展水平构建综合评价矩阵对31个省区进行了聚类分析.结果表明:上海、天津、广东等5地属于”效率高-经济强”型地区,四川、广西、陕西等6地属于”效率低-经济弱”型地区;东、西、中部地区在农村生态环境治理效率上存在一定程度的差异.     

基于超效率DEA模型的中国区域环境效率时空差异研究

以中国各省域为研究对象,基于超效率DEA模型测算了2004-2012年的环境效率,结合Malmquist指数模型对评价期间的环境效率动态分析。结果表明:2004-2012年间东部、中部、西部和东北部环境效率均值差异明显,效率值大小顺序为:东部>东北部>中部>西部。从各区域比较来看,环境效率均值排名前五位的区域分别为:云南、北京、辽宁、海南、天津。排在后五位的区域分别为:新疆、山西、内蒙古、贵州、甘肃。东部区域明显处于领先地位,而西部区域除了云南的环境效率有效外,其余均未在生产前沿面上,西部区域的经济和环境发展陷入两难地步;研究期间,东、中、西和东北部的Malmquist指数和技术变化均呈现了"M"形变动,技术进步是环境提升的主要动力,从纯技术效率变化趋势看,各区域环境管理能力有待提升;从规模效率看,各区域经济结构亟需调整,以达到最佳经济规模。     

改进的模糊物元模型在灌区农业用水效率评价中的应用

结合灌区农业用水过程及特点,提出了灌区农业用水效率评价指标体系,确定了评价等级与单因素评价标准。在此基础上,结合模糊物元分析理论,以农业用水效率的各评价等级为物元的事物,给出了各指标对不同等级的改进的隶属度函数,以此来确定复合模糊物元,通过计算与理想物元之间的加权海明贴近度来计算综合评价等级,由此形成了确定灌区农业用水...     

中国城市环境绩效及其影响因素分析:基于超效率DEA模型和面板回归分析

随着我国城市化进程加快,城市发展与环境保护之间的矛盾日益突出,城市环境效率逐渐成为了社会广泛关注的焦点.文中应用基于投入导向的超效率DEA模型,分别对2007和2011年我国31个省会城市和计划单列城市的环境绩效进行了评价,并利用面板数据模型分析了环境绩效变动的影响因素.结果表明:我国仅有少数城市的环境绩效达到了DEA有效,大部分城市的经济-环境协调状况欠佳,环境绩效具有一定的提升空间.从2007到2011年,大部分城市的环境绩效有所改善,且部分城市的改善幅度较大,但仍有少数城市的环境绩效有所降低,包括上海、拉萨、南昌、合肥和石家庄.城市财政能力对城市环境绩效的影响不显著,产业结构、人口规模和经济增长变动对环境绩效的提高具有抑制作用,而城市对外开放程度则具有促进作用.     

基于DEA模型的内蒙古农村牧区粮食生产效率实证研究——源于内蒙古10个地区的1312户农牧户调研数据

文中基于内蒙古农村牧区的1312户农牧户调研数据,以内蒙古10个地区作为决策单元,分别运用DEA的CRS模型和VRS模型,从综合效率、纯技术效率、规模效率三个角度对内蒙古农村牧区的粮食生产效率进行了测算.结果显示:兴安盟、通辽、锡林郭勒盟、鄂尔多斯和巴彦淖尔这五个地区的粮食生产综合效率均处于有效状态;呼伦贝尔、赤峰和乌兰察布这三个地区的粮食生产纯技术效率均有效,但规模效率无效;而呼和浩特和包头这两个地区的粮食生产纯技术效率和规模效率均无效;基于此进一步进行了投入冗余分析,并提出相应的调整方案及对策建议.     

河北平原农田用水现状及灌溉方式和保证率对农田用水的影响

针对目前河北南部平原地区农田用水现状,在ArcGIS的支持下,采用定量化的分析方法,通过建立线性代数模型,对河北南部平原各个县近年来的农田用水情况进行估算和时空分析;然后结合河北平原各个县的农田用水实际,讨论灌溉方式和灌溉保证率对农田用水的影响,并在目前作物布局不变的基础上,对不同县的农田节水量进行估算和分析。结果表明农田用水有增加的趋势,灌溉保证率对农田用水影响较大;建议对农田用水变化大、节水潜力大的地区先建立节水示范基地,然后逐步推广到其它地区。     

灌溉频率对滴灌小麦土壤水分分布及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同灌水频率对滴灌小麦农田土壤水分分布及小麦水分利用效率的影响。结果表明:从整个生育期来看,在灌水量375 mm条件下,高频灌溉(每4天1次)处理0～40 cm土层含水率和土壤贮水量较高,而深层（40～100 cm）土壤较低;低频灌溉(每10天1次)处理有利于水分的下渗和侧渗,深层土壤含水率和土壤贮水量较高,但水分补给不及时,表层土壤含水率和贮水量偏低;总体上中频灌溉(每7天1次)处理有利于水分在土壤剖面中的均匀分配,有利于作物生长。中频灌溉产量和水分利用效率都最高,分别比高频灌溉和低频灌溉产量增加7.6%和13.5%,水分利用效率增加2.6%和9.9%。在当地自然气候条件下,滴灌小麦采用375 mm灌溉量和每7 d 1次的灌溉频率是较适宜的灌溉模式。     

深层灌水对冬小麦耗水特性及水分利用效率的影响

以高产中晚熟冬小麦品种良星99为材料,在运城市盐湖区山西水利职业技术学院实训基地进行田间试验,研究了深层灌水对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响。结果表明:整个生育期,深层灌水处理根区20~160 cm土层土壤水分动态变化比地表灌处理明显;T1(地表灌水)处理总耗水量最大,显著高于T2(湿润层深度为根系60%)、T3(湿润层深度为根系75%)和T4(湿润层深度为根系90%),深层灌水增加了降雨和灌溉水的消耗,降低了土壤贮水的消耗;T2和T3处理间无显著差异,T3在抽穗至灌浆期末、灌浆至成熟期的耗水量和耗水模系数均较大;不同湿润层深度条件下,T1处理水分利用效率和产量最低,随湿润层深度增加,其他处理水分利用效率呈先增加后降低的趋势。湿润层深度为150 mm和188 mm的T2和T3产量、水分利用效率和灌溉水利用效率表现最好,T1处理最低。T3为本试验条件下高产节水的最佳处理。     

不同灌水量对日光温室黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响

在宁夏干旱区日光温室膜下滴灌条件下,研究了不同灌水量对日光温室黄瓜耗水规律和土壤水分利用效率的影响,试验结果表明:耗水强度整体随着生育期的延后逐渐增大,在结果盛期达到最大,随后逐渐下降,在各个生育期各处理日耗水强度随灌水量的增加而增加,而土壤水分的消耗则随着灌水量的增加而明显减少.灌水量达到563 mm时,完全能满足黄...     

浅埋滴灌水氮运筹对春玉米产量及水分利用效率的影响

采用二因素二次饱和D-最优设计,于2016-2017年在辽西半干旱区移动遮雨棚内进行了水氮精量控制试验,设灌溉量和施氮量2个因素,灌溉量分别设145.4、271.7、348.2、436.2 mm 4个水平,施氮量分别设0、84.6、136.1、195.0 kg·hm^-2 4个水平,共6个处理。试验分析了水氮交互作用对春玉米产量和水分利用效率的影响,建立了产量回归模型。研究结果表明：浅埋滴灌条件下,灌溉量在145.4~350.5 mm时,春玉米产量随灌溉量的增加而增高至11 005.60 kg·hm^-2;灌溉量在350.5~436.2 mm时,产量随灌溉量的增加而降低至10 730.09 kg·hm^-2;施氮量在0~146.9 kg·hm^-2时,产量随施氮量的增加而增高至10 983.19 kg·hm^-2,施氮量在146.9~195.0 kg·hm^-2时,产量随施氮量的增加而降低至10 862.39 kg·hm^-2。灌溉量因素的影响大于施氮量,水氮之间有明显的正向交互效应,当灌溉量为373.1 mm,施氮量为165.6 kg·hm^-2时产量最高。作物耗水量在拔节-抽雄期和灌浆-收获期较大,分别为115.64、127.50 mm;水分利用效率随灌溉量的增加呈逐渐降低趋势,降低幅度达到52.21%,随着施氮量的增加则呈先升高后降低趋势,增幅为14.73%~20.08%;其中处理6（灌溉量348.2 mm,施氮量195.0 kg·hm^-2)最利于水分利用效率的提高。综合产量和水分利用效率两方面的因素,初步建立了春玉米浅埋滴灌水氮施用优化模式,参数组合为灌溉量348.2 mm、施氮量165.6 kg·hm^-2。     

不同灌水量对膜下滴灌冬马铃薯生长及水分利用效率的影响

通过田间试验,设置1350 m3·hm~(-2)、1650 m3·hm~(-2)、1950 m3·hm~(-2)、2250 m3·hm~(-2)4个灌水量和1个常规沟灌为对照,研究膜下滴灌对马铃薯的生长、产量和水分利用效率的影响。结果表明:膜下滴灌马铃薯生长发育快,株高、单株茎叶鲜重、单株结薯数、单株块茎鲜重高于常规沟灌,膜下滴灌较沟灌增产6 416.08 kg·hm~(-2),增产21.29%,水分利用率高79.5 kg·hm~(-2)·mm-1。膜下滴灌下不同灌水量马铃薯水分利用率随灌水量增加呈降低趋势,产量和耗水量随灌水量增加而增加,滴灌1950 m3·hm~(-2)的产量最高,为39 732.0 kg·hm~(-2),当灌水量增加到2250 m3·hm~(-2)时,产量较滴灌1950 m3·hm~(-2)处理的下降6 624.5 kg·hm~(-2),下降16.67%。从产量提高和节水方面考虑,在生育期间有效降雨量在70 mm左右时,灌水量在1650~1950 m3·hm~(-2)较为适宜。     

膜下滴灌条件下不同水分处理对棉花产量和水分利用效率的影响

为探索新疆膜下滴灌棉田方便快捷的高效灌水模式,分别于2007年和2009年在乌鲁木齐采用大田小区试验,通过自制蒸发皿水面蒸发量控制灌水,研究了膜下滴灌条件下棉花生长和籽棉产量以及水分利用效率对不同水分处理的响应;两个生长季的试验结果表明,与全生育期充分灌水处理相比,蕾期和花铃期持续亏水处理均对棉花生长、产量和耗水过程产生不同程度的负面影响,但适时适度的水分亏缺对棉花籽棉产量的影响不明显,而且可节约22.78%~24.88%的灌水量,灌溉水利用效率提高了27.94%~34.85%。蕾期轻度亏水(灌水定额为70%水面蒸发量)、花铃后期重度亏水(灌水定额为50%水面蒸发量)、花铃前期充分供水(灌水定额为100%水面蒸发量)的调亏灌溉模式是一种方便快捷的优质高效灌溉模式,可作为膜下滴灌条件下新疆棉花生产的一种适宜灌水模式。     

有限灌溉对燕麦产量和水分利用效率的影响

在防雨池栽培试验条件下,研究了有限灌溉对两个燕麦品种产量品质和水分利用效率的影响.试验为裂区设计,主区为7个灌溉处理,副区为品种(内农大莜1号,白燕7号).研究结果表明:水分过分亏缺或后期灌水过量均显著影响到燕麦干物质积累;内农大莜1号的干草产量、籽粒产量以及粗蛋白产量均为E处理(底墒水 拔节水 抽穗水)最高,而白燕7号的以上三种产量是以F处理最高;两个品种均是E处理具有最高的水分利用效率(WUE),过度干旱(处理A)或后期灌水过多(处理G)均显著影响燕麦土壤水分利用效率;内农大莜1号具有更强的抗旱性,而白燕7号则对水分更为敏感.     

极端干旱区垂直线源灌方式对葡萄生长及水分利用效率的影响

灌溉方式对根系湿润方式的不同会影响作物生长及其对水分的利用效率。以常规滴灌方式为对照,通过田间试验研究了垂直线源灌方式对葡萄生长和水分利用效率的影响,结果表明:葡萄生育关键期灌水前后垂直线源灌方式根层土壤平均含水率可达到田间持水率的75.1%和82.8%,常规滴灌方式为田间持水率的60%和72%;垂直线源灌条件下净光合速率,蒸腾速率,气孔导度均较常规滴灌高,净光合速率均经历了气孔限制和非气孔限制,其中由水分胁迫引起的非气孔限制,垂直线源灌晚于常规滴灌出现,且表现不明显;垂直线源灌方式在地上生物量生长方面略好于常规滴灌方式,但两者未表现出明显差异;垂直线源灌方式较常规滴灌方式在产量上提高了1.2%;叶片水平上的水分利用效率,垂直线源灌方式较常规滴灌方式提高了57.4%。     

滴灌春小麦生长发育与水分利用效率的研究

试验于2009-2010在石河子大学试验站进行,设置了滴灌和漫灌两种灌溉方式,滴灌又设置了一管四行和一管六行两种滴灌带布置方式,目的在于分析不同灌溉方式及不同毛管布置方式对滴灌小麦生长发育及水分利用率等方面的影响.结果表明:滴灌与传统漫灌相比,株高、叶绿素含量、根系活力增加,叶绿素后期下降缓慢,滴灌可降低小麦千物质在营养器官中的分配率,促进干物质向籽粒中分配,防止后期叶片旱衰;滴灌比漫灌相比灌水量降低了25％,产量平均增加14.4％,水分利用效率提高35.4％.滴灌小麦实行一管四行毛管布置与一管六行相比受水均匀,不同边行间植株生长差异小,产量及水分利用效率均比一管六行高.