提高农田灌溉水分利用效率主要措施的探讨

0引言在中国水资源紧缺的背景下,为了应对水资源过度开发、使用低效等问题,国家实行了最严格的水资源管理制度,提出水资源管理控制三条红线,对用水总量、用水效率和排污实行严格的控制管理,并把水资源管理的约束性指标纳入十二五规划中.河北省是一农业大省,农业用水量占各行业用水总量的70％以上,而农田灌溉用水占农业用水量的80％左右,因此,提高单位水量所获得的粮食产量即水分利用效率(水分生产率)具有重要的意义.     

浅析提高赵巷镇农田灌溉质量的有效措施

按照赵巷镇农田灌溉情况分析,从建设及管理两方面指出目前存在的不足,讨论了如何从这两方面提高农田灌溉质量,提供了相应的方法。     

作物对水分胁迫的响应及水分利用效率的研究进展

作物对水分胁迫的响应及水分利用效率的研究是节水农业的重要方面,为此,对水分胁迫下作物形态、生理生化响应,作物水分利用效率的内涵、测定计算方法及提高作物水分利用效率途径等国内外的相关研究进行了回顾,并在此基础上,提出了我国目前在该领域研究和应用中存在的问题.     

农田灌溉节水措施分析

当前我国农业迅速发展,农作物在生长的过程中对水分有较高的要求,农田灌溉技术对于农业发展有重要的影响.从我国农业发展现状来看,农田灌溉技术较为落后,农作物种植人员节水意识较差.在农作物种植的过程中,通常会采用大水漫灌的方式对其进行浇灌,不仅会造成水资源浪费,也会造成土壤养分的流失.对此,文章就农田灌溉用水现状进行分析,研...     

水分调控对麦茬棉产量和水分利用效率的影响

为研究麦后移栽棉对水分调控的响应,于2012年6月~2012年10月通过人工控水试验研究了水分供应对麦后移栽棉生长、产量和品质的影响。小区试验结果表明,蕾期轻度水分亏缺花铃期充分灌水处理(T2)的籽棉产量、成铃数以及单铃质量均为最大,但蕾期和花铃期轻度水分胁迫处理(T4)的产量与处理T2差异不显著,但水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了23.93%和34.01%;管栽试验结果表明,对照处理(T7)的单株成铃数的收获籽棉产量均最高,与对照处理相比,全生育期轻度水分胁迫处理(T8)减产3.98%,水分利用效率和灌溉水利用效率分别提高了9.70%和20.02%;桶栽试验结果表明,灌水定额为1.6倍ETp处理(T11)的籽棉产量和单株成铃数均最高,与处理T11相比,灌水定额为1.3ETp处理(T12)的籽棉产量仅降低了9.7%,而灌水定额为1.0 ETp处理(T13)的籽棉产量降低了30%。说明适宜的水分胁迫(灌水下限为60%~65%FC,灌水上限为80%~85%FC)有利于麦后移栽棉的高产和水分利用效率的提高。     

节水抗旱组合技术措施对玉米产量形成因素及水分利用效率的影响

采用裂区设计方法,研究节水抗旱组合技术措施(坐水种、苗期补灌和垄作区田保水技术集成)下玉米产量形成因素及水分利用效率的影响。结果表明:坐水种、苗期补灌都起到了较好效果,在该试验年,供水总量相同的条件下,补水比坐水能起到更好的作用;从垄作区田的效果来看,有区田的处理比无区田处理得到更好结果。     

覆盖措施对冬小麦产量及水分利用效率的影响

为探索雨养农业区旱地冬小麦高效生产模式,通过2个生长季的田间试验重点研究了不同覆盖措施对冬小麦播前及生育期内农田土壤水分状况、作物耗水及水分利用效率的影响。试验结果表明,不同覆盖措施对于播前农田墒情以及作物耗水、产量和水分利用效率影响显著,与对照相比,地膜覆盖和秸秆覆盖处理播前土壤贮水量提高了24.41%~34.62%和14.27%~19.99%;田间耗水量增加了35.90%~44.56%和20.86%~23.65%;实收籽粒产量分别提高了33.13%~35.10%和18.46%~27.88%;有效自然降水利用效率分别增加了0.30~0.35和0.17~0.28 kg/m~3。     

不同水分处理对青贮玉米产量和水分利用效率的影响

采用人工控水试验研究了不同水分处理对青贮玉米生长、产量、耗水量以及水分利用效率的影响。试验设置3个处理,利用取土烘干法监测田间土壤贮水量的变化过程,并实测了青贮玉米形态指标和产量,利用水量平衡法得出了不同处理的耗水量。结果表明,轻度水分胁迫可以在减产11.26%的情况下节省25%的灌溉水,使WUE提高了18.32%。     

灌区尺度作物水分利用效率指标研究

在对灌区来水、作物产量和作物需水量尺度分析的基础上,研究了灌区尺度作物水分利用效率指标,结果表明,冬小麦、夏玉米、棉花不同的生育期对采用哪种水分利用效率指标有直接影响;灌溉、降雨、地下水补给等资料较全时,3种作物都采用WUEET;无降雨资料时,冬小麦可选用WUEi近似代替WUEET;正常年份,夏玉米的WUEP0就是WUEET,干旱年份且需夏灌时,夏玉米WUEET由有效降雨量与灌溉量共同产生;棉花不能用WUEi或WUEP0中的任何一种指标反映其真实的水分利用效率,而只能用WUEET确定。     

高水分利用效率作物品种选育的主要生理途径分析

分析了WUE与作物植株形态、气孔因素、光合能量转化以及根系水分生理等过程的关系。结果表明,大气CO2体积浓度下作物气孔导度降低而光合速率升高,导致WUE显著增加;常规育种是目前乃至今后很长一段时间内选育高WUE作物品种的主要手段。     

干旱缺水区冬季储水灌溉水分利用效率试验

针对冬季储水灌溉问题,对不同灌溉湿润层、不同灌前田面平整情况以及不同水流推进与消退条件下,冬季储水灌溉对来年灌溉定额的影响进行了试验观测。分析观测结果证明免耕覆盖具有提高土壤含水量、保持土壤水分的作用;对秋耕地进行耙磨与碾压处理具有减小田面糙率,提高水流推进速度与灌水均匀度的作用;对于保持灌水均匀度、提高灌水定额具有明显的作用。     

种植方式和耕作措施对土壤结构与水分利用效率的影响

在连续9年田间定位试验基础上,分析了渭北旱塬小麦连作和小麦/玉米轮作两种种植方式下耕作措施对黑垆土水稳性团聚体含量、有机碳(SOC)含量、小麦产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:小麦/玉米轮作下0～20 cm土层大于0. 25 mm水稳性大团聚体含量(R_(0. 25))、水稳性团聚体平均重量直径(MWD)、SOC含量、各粒级团聚体有机碳含量和WUE大多高于小麦连作。与连年翻耕(CC)相比,连年免耕(NN)、连年深松(SS)、免耕-深松(NS)处理主要增加了0～10 cm土层R_(0. 25)、SOC、各粒级团聚体有机碳含量和大于0. 25 mm大团聚体有机碳贡献率(I_(SOC0. 25))。在大于10cm土层,NS处理的SOC含量有所增加,且提高了35～50 cm土壤R_(0. 25)、各粒级团聚体有机碳含量以及I_(SOC0. 25)。相对于连年翻耕处理,免耕-深松处理的小麦产量和WUE均显著增加,且在小麦连作和小麦/玉米轮作两种种植方式下,小麦产量分别增加了14. 25%、19. 30%; WUE分别增加了24. 98%、9. 89%。整体来看,小麦/玉米轮作比小麦连作更有利于改善土壤结构、增加土壤有机碳含量和提高WUE,且免耕-深松相结合的轮耕措施是该地区较适宜的耕作模式。     

以肥调水提高水分利用效率的生物学机制研究

为提示以肥调水作用的内在实质,充分发挥水肥的协同作用,我们于１９９５￣１９９６年进行了大田和深桶栽培冬小麦氮、磷二因素五水平二次通用旋转组合设计施肥试验。采用中子法和石亮块法监测土壤水分,于灌浆实期用美国产ＬＩ－６２００型便携式光合作用系统测定光合、蔗腾速率,同时挖取土柱测定根系。研究表明合理施肥可显著增加冬小麦根量,提高根系活力,扩大作物吸收水分和养分的空间和动力;提高光合、蒸腾速率和蒸腾蒸散比     

保护性耕作措施对夏玉米产量和水分利用效率的影响

为了研究保护性耕作措施与旱作农田保墒效果之间的关系,采用田问试验与室内精细试验相结合的方法研究其对夏玉米生长产量和水分利用效率的影响.研究结果表明,4种保护性耕作措施都可以提高播种期土壤墒情,0～50 cm土壤水分含量均比对照提高5%以上,而0～20 cm耕作层土壤水分含量可提高7.8%～15.55%;折合产量比对照增产7.17%～17.85%;水分利用效率提高6.36%～14.10%,以浅松覆盖处理增产效果最好,水分利用效率最高.     

春小麦不同种植模式水分利用效率比较

春小麦是宁夏灌区的主要粮食作物 ,各种作物套种是灌区常见的种植模式 ,但在麦田各种种植模式中 ,究竟哪一种模式WUE较高 ,是当前节水型灌溉农业需要搞清的问题 ,2 0 0 0年我们对银北地区麦田不同种植模式的干物质积累动态、籽粒产量、能量储蓄及经济效益各指标与农田水分利用效率之间的关系进行了研究 ,提出了麦田适宜的种植模式     

不同生育期干旱对冬小麦产量及水分利用效率的影响

用盆栽对冬小麦不同生育阶段进行不同程度水分调亏试验结果表明 :拔节—孕穗期、抽穗—扬花期和灌浆—成熟 3个阶段内 RW上限为 4 0 %、5 0 %、60 %的水分亏缺均引起了产量的极显著下降 ,而且水分亏缺越严重 ,产量降低越大。在 3个生育阶段内进行 RW上限为 4 0 %的水分调亏减产幅度都很大 ,而且 3个生育阶段之间差异不明显 ;进行 5 0 %、60 %水分调亏 ,其减产程度则与生育期有关。灌浆—成熟期的减产程度大于前二个时期 ,这可能与前二个阶段复水后作物的补偿生长有关。不同生育期水分亏缺对冬小麦产量构成因素的影响也不同 ,拔节—扬花期水分亏缺主要减少了穗粒数 ,灌浆—成熟阶段的水分亏缺主要减少了千粒重     

水分调控与种植模式对枸杞生长和水分利用效率的影响

探究适于引黄灌区枸杞的水分调控和种植模式,以解决水土资源紧缺的生产实际问题.采用两因素随机区组设计进行大田试验,设置4个水分梯度(充分灌溉W0,75％ ～ 85％;轻度亏缺W1,65％ ～ 75％;中度亏缺W2,55％～65％;重度亏缺W3,45％～ 55％)和2种种植模式(枸杞单作D、枸杞间作苜蓿J),研究不同灌水种...     

日光温室青花菜耗水规律及水分利用效率的研究

在膜下滴灌条件下,研究了温室秋茬青花菜不同生育阶段控制水分对耗水规律、水分利用效率以及产量的影响。结果表明,青花菜全生育期内耗水量、耗水强度均表现为苗期﹥莲座期结球期的规律;水分生产函数的敏感指数为结球期﹥苗期﹥莲座期,因此青花菜节水宜在莲座期进行,结球期应保证水分供应充足,避免减产;苗期和莲座期分别控制灌水量为常规灌水量65%的处理,产量高、水分利用效率较高,是青花菜适宜的灌溉量。     

不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了不同水分胁迫和覆盖方式对番茄产量和水分利用效率的影响。结果表明,轻度水分胁迫下果实产量为36.3×10~3 kg/hm~2,中度和高度水分胁迫下,果实产量相较于轻度水分胁迫分别减少了11.3%和31.7%;秸秆覆盖和地膜覆盖比无覆盖条件下果实产量分别增加25.3%和16.5%。秸秆覆盖条件下,水分利用效率、净蒸散利用效率及灌溉水利用效率最高,分别为19.7、47.5和16.7kg/m~3,地膜覆盖条件下则略为低一些,无覆盖条件下最低。针对最大水分利用效率和最大产量的耗水量临界值,相较于无覆盖和地膜覆盖,秸秆覆盖条件下临界值差别最小为60mm。不同水分胁迫下秸秆覆盖方式可明显改善土壤的水分状况,促进番茄生长,显著提高作物产量和水分利用效率。     

不同年型旱地小麦播种行距对产量和水分利用效率的影响

为有效提高旱地小麦产量和水分利用效率,在山西省临汾地区采用随机区组设计方法,开展了不同年型旱地小麦播种行距对产量和水分利用效率的影响研究。该项研究将为旱地麦田进一步提高单产提供了理论技术支撑。