甘肃省农业用水效率控制红线研究

以甘肃省及地级行政区2009年农业用水量数据为基础,选取反映农业用水效率的6项指标,分析了农业用水效率现状,为确定控制红线提供依据。分析表明:全省去变异农业用水效率为0.97,农田亩均灌溉用水量为562m3,灌溉水有效利用系数为0.51;总体表现为用水效率较低,地区间差异较大。运用数理统计的趋势分析方法,对农田亩均灌溉用水量和灌溉水有效利用系数红线控制指标进行了分析预测,并考虑综合因素的影响,提出了甘肃省及地级行政区农业用水效率控制红线。结果显示:2015年全省农田亩均灌溉用水量控制红线为492 m3,各地区间在143~691 m3,河西5市仍是全省最高的地区;全省灌溉水有效利用系数控制红线为0.54,各地区间在0.43~0.65;农业用水效率将逐渐提高。     

中国农业碳排放的空间效应研究

农业碳排放是我国温室气体排放的重要组成部分.已有文献在探讨我国农业碳排放时大多忽略区域之间的空间效应,从而导致研究结论缺乏说服力.文中运用空间杜宾模型,采用1993-2010年省际农业碳排放数据对我国农业碳排放的空间效应进行了研究.研究结论如下:我国各省农业碳排放存在显著的空间效应,表现在农业碳排放存在空间集聚性、空间正相关性、空间异质性和空间溢出效应;农业经济增长导致农业碳排放量增加,农业科技投入和农民文化素质则具有减排效应,而且这三个影响因素对邻近地区农业碳排放的作用大于本地区.     

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...     

区域农业规模经营的绿色技术溢出效应——以病虫害防治环节为例

规模农户与小农户并存的经营格局是当前乃至未来很长一段时间内普遍存在的现状,推动小农户采纳绿色施药技术对于有效促进农业减量化具有重要意义。文中基于江苏省565份农户调查数据,分析了区域内规模农户的发展对小农户病虫害防治环节的绿色技术溢出效应。结果表明：1)区域内规模农户的发展通过示范引领等可以有效提升周围小农户绿色技术采纳水平,表现出明显的技术溢出作用。2)区域内规模农户的发展对小农户病虫害服务外包具有促进作用,而服务外包在农业规模化经营影响小农户绿色技术采纳过程中具有显著的中介影响。     

河北省粮食作物用水效率时空特征及影响因素分析

河北省粮食生产与水资源矛盾日益加深,提高粮食作物用水效率势在必行。文中以河北省为研究区域,运用超效率SBM模型,结合空间计量模型和GTWR模型,对河北省1995-2019年多要素投入产出框架下粮食作物用水效率及影响因素进行实证研究。结果表明：1)1995年以来,河北省粮食作物水足迹呈上升态势,灰水足迹年增长率幅度最大。2)研究期内河北省粮食作物用水效率呈现下降(1995-2000年)-上升(2000-2015年)-下降(2015-2019年)的变化态势,整体处于较低水平;空间分布上呈现西北低、东南高的格局,且区域内差异大于区域间差异。3)有效灌溉程度、产业结构、农村居民人均纯收入、城镇化水平和农业机械力密度对粮食作物用水效率存在显著正向效应,种植结构和化肥施用强度则存在显著的负向效应,且各影响因素对粮食作物用水效率的影响程度存在空间差异。文中研究为各地区制定因地制宜的用水效率提高对策提供研究依据。     

区域用水效率与节水潜力的能值分析

传统用水效率分析一般采用万元产值用水量(m3/万元),单位面积灌溉用水量(m3/亩)和人均日生活用水量(L/人.日)等指标,指标量纲不统一,无法进行部门间的综合比较。能值(emergy)理论以能值为基准,将生态系统或生态经济系统中不同种类、不可比较的能量转换成统一标准的能值来衡量和分析。本文应用能值这一新的概念和度量标准将传统的三大用水效率分析指标转化成量纲统一的能值指标,便于揭示水资源的真实利用情况,综合分析水资源在各部门行业中的利用效率,为节水和供用水分析提供新思路。     

农业产业集聚对农业绿色全要素生产率增长的空间溢出效应研究

农业产业集聚是农业绿色高质量发展的重要推力,而农业绿色全要素生产率(GTFP)增长是农业绿色高质量发展的重要目标。探究农业产业集聚对农业GTFP增长的影响,将有助于实现农业绿色转型和高质量发展。在对中国各省份农业产业集聚和农业GTFP进行科学评价的基础上,进一步构建空间杜宾模型,实证检验农业产业集聚对农业GTFP增长的空间溢出效应。研究表明：1)从莫兰指数和莫兰散点图分析结果来看,我国农业GTFP存在显著的空间相关性,并呈现高-高、低-低的正向溢出效应。2)从空间杜宾模型回归结果来看,农业产业集聚通过显著的正向直接效应和空间溢出效应促进了农业GTFP增长。此外,农业产业结构、土地利用能力以及城镇化水平对农业GTFP具有显著的正向直接效应,财政支农力度和单位面积农村用电量则具有显著的负向直接效应;单位面积农村用电量、土地利用能力和城镇化水平对农业GTFP具有显著的正向空间溢出效应。     

黑河流域农业用水健康性及其评价方法研究

定性评价了黑河流域农业用水健康性,并对其定量评价方法进行了初步探讨.在提出农业用水健康性科学内涵的基础上,分析探讨了农业用水健康性的评价标准、理论与技术基础.以协调性与效率性为标准,定性判断了黑河流域目前农业用水仍不健康.为进行定量评价,以资源利用效率、用水结构、用水效率和用水综合效益4个方面为准则,初步选择了20项指标作为农业用水健康评价的指标体系.     

西北灌溉农业区农业高效用水创新组合方案

本文根据我国西北地区农业用水存在的问题，有针对性的提出了一些合理，节约用水的措施与高效用水的组合方式     

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.     

我国农用化肥施用强度的时空差异与区域收敛

化肥是粮食的"粮食"。文中采用锡尔分解的方法考察了2004-2013年不同地区化肥施用强度的区域差异特征及其变化规律,并进一步分析其收敛性。研究结果表明:我国化肥施用强度的区域总差异减少,粮食功能区区域间差异是导致全国层面化肥施用强度存在差异的主要原因,而主产区差异又是造成区域内差异的主要原因;化肥总体上存在σ收敛和β收敛,不同化肥品种的收敛性和收敛速度存在一定差异。     

黑土区不同水分处理对大豆产量和水分利用效率的影响

以中国科学院海伦农田生态系统野外科学观测研究站内的2011年水分控制试验为基础,分析了四个水分处理对大豆产量和水分利用效率的影响.研究结果表明,不同水分处理对大豆生物量与株高的影响表现为过量水处理(I1)＞适宜水处理(I2)＞自然降水(R)＞干旱水处理(I3);I2能够明显改善大豆的农艺性状,增加大豆的百粒重和每株粒数,降低瘪荚数的发生;与I1,R和I3相比,产量分别增加了13.7％,12.4％和24.1％,R与I2之间的差异表明除了土壤进水量以外,灌溉时间也是影响大豆产量的主要因素之一.受到土壤进水量的限制,I3的水分利用效率最高,为18.36 kg/(hm2· mm),其次为I2为14.38 kg/(hm2· mm).因此,从大豆产量和水分利用效率的角度考虑,在大豆的生长期间内I2的347mm的土壤进水量是能够满足其生长发育需要的,合理的灌溉时间是节约灌溉用水,提高产量和水分利用效率的关键.     

中国区域农业生产用能特征及经济效益研究

为全面反映我国不同区域农业生产用能特征和效率,以及对农业经济促进作用,文中对比分析了1990-2007年间全国及各地区农业生产用能水平、结构、变化趋势、利用效率、对农业贡献度及弹性系数等情况。结果表明,各地区农业生产用能水平从东往西逐渐减小;在用能结构中有机能依然占有一定份额,以西部地区最大,东部地区则更偏向于无机能使...     

越冬作物覆盖保水效应及对后茬大豆水分利用效率和产量的影响

为探索越冬作物冬油菜(Brassica rape)、冬小麦(Triticum aestivum)、冬豌豆(Pisum sativum)的覆盖保水效应及对后茬大豆的影响,于2019—2020年和2020—2021年生长季,在甘肃省镇原县以地膜覆盖和露地为对照,比较了5种处理的地表覆盖度、耗水特征及后茬大豆水分利用效率和产量的差异,分析了越冬作物耗水量与生物量和地表覆盖度的相关性。结果表明：从出苗期到刈割期,冬小麦生物量分别较冬油菜和冬豌豆显著增加15.6%和130.5%(P<0.05),冬油菜和冬小麦具有更高的地表覆盖度,分别为89.2%和84.4%。冬油菜、冬小麦、冬豌豆的耗水量分别较地膜覆盖和露地增加50.4%和18.6%、150.2%和97.4%、41.6%和11.7%;冬油菜和冬小麦耗水量与生物量的相关系数分别为0.923和0.966,呈显著正相关(P<0.01),与地表覆盖度相关性不显著,冬油菜耗水量与地表覆盖度间有负相关趋势。在相对干旱生长季,冬油菜和冬豌豆耗水量分别较露地减少6.7 mm和7.5 mm,具有保水效应,冬小麦和冬豌豆后茬种植大豆具有更高的籽粒产量,产量水平分别为2 583.3 kg·hm^-2和2 550.4 kg·hm^-2,冬小麦后茬大豆的水分利用效率最高,2 a的平均值为8.3 kg·hm^-2·mm^-1。综合分析地表覆盖度、耗水量、土层水分变化、大豆籽粒产量等因素,在本试验条件下,冬油菜、冬豌豆是西北旱作区冬季农田覆盖和土壤水分保持的有效措施,冬小麦是大豆种植的优势茬口。     

Evaluating agricultural water-use efficiency based on water footprint of crop values: a case study in Xinjiang of China

Efficient agricultural water use is crucial for food safety and water conservation on a global scale. To quantitatively investigate the agricultural water-use efficiency in regions exhibiting the complex agricultural structure, this study developed an indicator named water footprint of crop values (WFV) that is based on the water footprint of crop production. Defined as the water volume used to produce a unit price of crop (m³/CNY), the new indicator makes it feasible to directly compare the water footprint of different crops from an economic perspective, so as to comprehensively evaluate the water-use efficiency under the complex planting structure. On the basis of WFV, the study further proposed an indicator of structural water-use coefficient (SWUC), which is represented by the ratio of water-use efficiency for a given planting structure to the water efficiency for a reference crop and can quantitatively describe the impact of planting structure on agricultural water efficiency. Then, a case study was implemented in Xinjiang Uygur Autonomous Region of China. The temporal and spatial variations of WFV were assessed for the planting industries in 14 prefectures and cities of Xinjiang between 1991 and 2015. In addition, contribution rate analysis of WFV for different prefectures and cities was conducted to evaluate the variations of WFV caused by different influencing factors: agricultural input, climatic factors, and planting structure. Results from these analyses indicated first that the average WFV of planting industries in Xinjiang significantly decreased from 0.293 m³/CNY in 1991 to 0.153 m³/CNY in 2015, corresponding to an average annual change rate of -3.532%. WFV in 13 prefectures and cities (with the exception of Karamay) has declined significantly during the period of 1991-2015, indicating that agricultural water-use efficient has effectively improved. Second, the average SWUC in Xinjiang decreased from 1.17 to 1.08 m³/CNY in the 1990s, and then declined to 1.00 m³/CNY in 2011-2015. The value of SWUC was highly consistent with the relative value of WFV in most prefectures and cities, showing that planting structure is one of the primary factors affecting regional agricultural water-use efficiency. Third, the contribution rate of WFV variations from human factors including agricultural input and planting structure was much more significant than that from climatic factors. However, the distribution of agricultural input and the adjustment of planting structure significantly differed among prefectures and cities, suggesting regional imbalances of agricultural development. This study indicated the feasibility and effectiveness of controlling agricultural water use through increasing technical input and rational selection of crops in the face of impending climate change. Specifically, we concluded that, the rational application of chemical fertilizers, the development of the fruit industry, and the strict restriction of the cotton industry should be implemented to improve the agricultural water-use efficiency in Xinjiang.     

沙漠绿洲地区膜下滴灌棉花水分利用的水氮耦合效应

研究施肥量和灌水量对不同滴灌模式棉花产量、水分利用效率(WUE)的水氮耦合效应影响.试验设置1带4行、2带4行、2带6行三种滴灌模式,灌水量和施氮量采用二次通用旋转组合设计,进行大田小区棉花膜下滴灌实验.结果表明,棉花产量的水氮耦合效应:灌水量和施氮量对棉花产量的影响,三种模式均表现为灌水量>施氮量,在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,三种模式棉花产量与灌水量呈显著正相关.棉花产量与施肥量的关系,1带4行在施氮量27.6～94.2 kg/hm2呈显著的正相关.2带4行在施氮量27.6～69.0 kg/hm2呈负相关,施氮量69～94.2 kg/hm2呈正相关.2带6行施氮量27.6～55.2 kg/hm2呈正相关,施氮量55.2～94.2 kg/hm2呈负相关;棉花WUE的水氮耦合效应:灌水量和施肥量对棉花WUE的影响,三种滴灌模式表现为施氮量>灌水量.棉花WUE与施氮量的关系,1带4行呈显著的正相关,2带4行施氮量27.2～44.4 kg/hm2呈显著负相关,施氮量44.2～94.2 kg/hm2呈正相关.2带6行在施氮量27.6～55.2 kg/hm2呈正相关,施氮量55.2～94.2 kg/hm2呈负相关.在灌水量65.1～284.9 mm的范围内,三种滴灌模式棉花水分利用效率与灌水量均呈显著的负相关.根据不同滴灌模式的水氮耦合效应,提出以棉花产量、WUE为目标的不同滴灌模式水氮高效利用策略.     

化学覆盖与干湿变化对玉米生长及水分利用效率的影响

采用干旱防雨棚下盆栽的方法,研究不同土壤含水量下土壤表面化学覆盖对玉米抗旱成苗及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,利用保水剂和土壤改良剂PAM进行土壤表面覆盖能够提高玉米出苗率,有效降低土表蒸发,同时土壤干湿变化对玉米的生长更为有利,它可以引起强烈的生长补偿效应。