黄淮海平原作物高效用水与高产协同策略(英文)

黄淮海平原是我国最重要的粮食主产区之一,长期过度开采地下水已导致严重的水资源危机。提高作物水分利用效率是保存地下水资源并维持高产的重要途径。本文首先讨论了提高黄淮海平原作物水分利用效率的策略。研究表明,气孔导度特性遗传变异大,其干旱胁迫响应在品种间差异显著,是影响品种WUE和产量的重要生理因素。通过品种气孔特性和地区水分条件的合理匹配对策可以协同提高作物产量和WUE。其次,讨论了灌溉制度的优化问题,提出黄淮海平原冬小麦灌溉次数至少可以减少1次(从灌溉4次减少到3次),实现在不影响产量的同时降低灌溉水用量,提高作物WUE。最后,讨论提出了秸秆覆盖和选用早发性好的品种是提高地区作物WUE的两种有效措施。     

灌溉方式对大棚黄瓜灌溉水分配和水分生产效率的影响

为了探索北京郊区塑料大棚黄瓜适宜的灌溉方式,以黄瓜中农16为试材,研究不同灌溉方式对春茬塑料大棚黄瓜灌溉水水分分配和水分生产效率的影响.结果表明,在灌溉量相同条件下,与传统灌溉相比,膜上沟灌和膜下沟灌处理深层渗漏量和土壤贮水量增加;耗水量分别降低10.5％和5.9％;产量分别提高8.6％和7.5％,水分生产效率分别提高18.7％和15.4％.塑料灌水带与传统灌溉相比提高产量和水分生产效率,但与膜上沟灌和膜下沟灌相比,产量和水分生产效率均有所降低.因此,在该试验条件下,膜上沟灌和膜下沟灌是京郊塑料大棚黄瓜适宜的灌溉方式.     

滴灌条件下不同灌溉量对芹菜耗水量和水分利用效率的影响

为揭示滴灌条件下不同灌溉量对芹菜耗水量和水分利用效率的影响,以期为温室芹菜高产、优质、高效栽培及节水灌溉提供科学依据,设置5个灌溉量处理(T1:117.5 mm/hm2;T2:160.0 mm/hm2;T3:302.5 mm/hm2;T4:245.0mm/hm2;Control (CK):287.5 mm/hm2),进行温室内小区试验,分析不同灌溉量对芹菜产量、耗水量和水分利用效率的影响.结果表明,不同灌溉量处理0-40 cm深土壤贮水量和芹菜耗水量分别呈T3＞T4＞CK＞T2＞T1和CK＞T4＞T3＞T2＞T1的趋势;同时各处理土壤贮水量变化呈随芹菜栽培时间延长而下降、收获期又回升的趋势.不同灌溉量处理水分利用效率和灌溉水利用效率均呈T1＞T2＞T3＞T4＞CK的趋势.耗水量与灌溉量间达到0.01显著正相关水平,与水分利用效率、灌溉水利用效率间分别达到0.01和0.05显著负相关水平.灌水量小于253 mm/hm2时,芹菜产量与灌溉量间呈极显著正相关关系.芹菜产值与灌水量也成正比关系,T4处理收益与对照持平,同时还可节水14.78％.建议高效日光温室芹菜滴灌栽培灌溉水定额为245mm/hm2.     

灌水对不同小麦品种产量和水分利用效率的影响

利用6个当地主推小麦品种在节水灌溉条件下的表现,研究豫北地区小麦节水高效栽培技术,筛选节水条件下的高产品种.结果表明:最佳节水灌溉模式为底墒水+拔节水+开花水.在不同灌溉模式下品种的产量潜力有差别,在只灌底墒水模式下,可选种周麦22,产量达7351.65kg/hm2;在底墒水+拔节水模式下,选种周麦22,其次是洛麦22...     

不同小麦品种产量构成和水分利用效率差异分析

为了筛选节水高产小麦品种,试验采用随机区组设计,对8个小麦品种的水分利用效率、产量及其构成进行了比较。结果表明：灌水对穗粒数影响差异不显著;而千粒重,灌2水处理显著高于灌1水处理,灌3水较灌2水略有下降但差异不显著。品种间穗粒数差异较大,且千粒重差异明显。品种间产量和水分利用效率差异显著,其中以冀5265的产量和水分利用效率最高。随灌水次数增加,产量显著提高而水分利用效率显著降低。综合认为,冀5265为广适性节水高产品种,石家庄8为较强节水品种,石新616为中度节水品种。     

灌水方式对玉米根系生长及产量和水分利用的影响

研究不同灌水方式对春玉米根系生长分布、产量及水分利用效率的影响。以"金穗四号"春玉米为供试材料,在大田条件下研究抽雄期、灌浆期和成熟期不同土层在交替隔沟灌溉、固定隔沟灌溉和常规沟灌3种灌水方式下玉米根系生长的状况。结果表明,不同位置根长占该土层根长的百分比:40~100cm土层,植株北侧成熟期固定隔沟灌溉处理较大;0~100cm土层,植株南侧固定隔沟灌溉处理较大,植株上交替隔沟灌溉处理较大,根系总量以交替隔沟灌溉处理较大。各层根长占整个土层根长百分比为灌浆期和成熟期60~100cm土层固定隔沟灌溉处理较大。监测时期内根系总量、产量和水分利用效率以交替隔沟灌溉处理较大,较固定隔沟灌溉,产量提高了17.38%,水分利用效率提高了16.16%。可见,交替隔沟灌溉更有利于玉米根系的生长,能显著提高作物产量和水分利用效率。     

补充灌溉对不同品种小麦产量和水分利用效率的影响

以高产冬小麦品种济麦22、济南17和济麦20为试验材料,研究了5个水分处理条件下,补充灌溉对不同品种小麦籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明：W2处理较其它处理的籽粒产量高,水分利用效率高;济麦22较其它品种的籽粒产量和水分利用效率高。济麦22品种在W2处理条件下,籽粒产量为9331.31kg/m^2、总耗水量和总灌水量为415.61mm和61.50mm,水分利用效率和灌溉水利用效率分别为22.45、151.73kg／（hm^2·mm）,是籽粒产量和水分利用效率兼顾的最优品种和灌水处理。     

玉米种子大小和灌溉制度对产量及水分利用效率的影响

位于西北干旱区河西走廊中部的临泽绿洲,近年来玉米制种业发展迅速,但弊病日益显现。针对生产中出现的一些问题,采用正交试验设计和随机试验方法,进行了种子大小和灌溉制度的研究。结果表明,同一品种不同千粒重的玉米种子,中粒种子播种产量最高,小粒种子次之,大粒种子播种产量最低。在生育期灌溉定额9000 m3/hm2时,产量最高,灌溉定额达到10500 m3/hm2时,产量反而降低,灌溉定额7500 m3/hm2时水分利用效率最高。从灌水次数看出,产量及水分利用效率均随着灌水次数的增加而提高。这表明,在玉米制种生产中,要以生产成熟饱满的种子为目的,不要追求大粒种子生产;在边缘绿洲优化小区地表灌溉时,生育期灌溉定额以7500~9000 m3/hm2为宜,灌水次数要保证需水关键期,一般8次为好。     

灌溉方式对冬小麦水分利用效率及土壤中硝态氮积累的影响

以强筋小麦品种济麦20为供试材料,研究了不同灌溉方式对小麦产量、水分利用效率及土壤中硝态氮积累的影响。结果表明,灌2次水条件下,传统灌溉处理的产量显著高于隔畦交替灌溉处理,但与交替灌溉3次水的处理无显著差异。交替灌溉处理的群体水分利用效率和灌溉水生产效率均显著高于相同灌溉次数的传统灌溉处理,且显著减少硝态氮在深层土壤80—200cm的积累。     

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

[目的]研究不同灌水量对日光温室温控黄瓜耗水规律及水分利用效率的影响。[方法]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。[结果]灌水量为563不得mm时,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563mm时完全能满足黄瓜水分需求,并开始向土壤补充水分,且水分利用率达到33.4kg/m3。[结论]该研究为温室黄瓜生产生产的水分管理提供了依据。     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。     

晋西黄土残塬沟壑区水分变化及其利用效率研究

通过定位观测 ,分析了晋西黄土残塬沟壑区土壤水分动态、土壤供水与耗水关系及林木水分利用效率。结果表明 :由于严重的水土流失及坡向的影响 ,水分分布极为不均 ,不同部位水分变化规律的总趋势是 :沟底 >沟坡下部 >塬面 >塬坡 >沟坡中上部 ;幼林地土壤水分消耗大于供给 ,水分供需矛盾突出 ,雨季水分供给充足 ,土壤贮水增加 ;不同坡向水分亏损大小顺序为 :阳坡 >半阳坡 >阴坡 ;从水分利用效率看 ,由于幼林地水分供应不足 ,林木生长不同程度受到限制 ,林木水分利用效率较低     

水分对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响

为探明适宜于南疆枣棉间作复合系统合理的灌水量,设置4个水分梯度,采用随机区组试验设计,研究枣棉间作不同水分处理对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响。结果表明,随着灌水量的增加,枣棉间作群体产量呈现先减小后增加再减小的趋势;灌水量5 250 m~3/hm~2处理产量最高,为2 828.9 kg/hm~2,与灌水量3 750、4 500、6 000 m~3/hm~2处理产量差异显著;不同水分处理下的水分生产率有明显差异,依次为灌水量3 750 m~3/hm~2灌水量5 250 m~3/hm~2灌水量4 500 m~3/hm~2灌水量6 000 m~3/hm~2。因此,枣棉间作最佳灌水量为5 250 m~3/hm~2。     

苗期水肥耦合对温室冬草莓光合特性、产量及水分利用效率的影响

为探讨苗期不同水肥耦合模式对冬草莓光合特性、产量和灌溉水利用效率的影响,寻找适合温室冬草莓的水肥耦合模式,以‘丰香’草莓为试材,设置3个灌水水平(低水、中水和高水的灌水量分别为2.4mm、3.6mm和4.8mm)和2个施肥水平(低肥、高肥的单次施肥量分别为45kg/hm2、90kg/hm2),同时设置对照处理(CK,灌水量为6.0mm、单次施肥量为75kg/hm2)。结果表明:与CK相比,低肥水平下不同灌水处理的冬草莓Pn、Tr和Gs分别降低9.9%~40.8%、15.2%~35.7%和14.0%~27.9%,高肥中水、高肥高水处理的Pn、Tr和Gs分别提高4.0%、2.4%、4.7%和13.3%、5.2%、2.3%;不同施肥水平下高水处理草莓的WUEi提高6.3%~7.6%;高肥中水、高肥高水处理的产量提高3.2%、3.5%,灌溉水利用率提高7.5%、11.8%。综合比较苗期冬草莓光合特性以及产量和灌溉水利用率,高肥高水(施肥90kg/hm2,灌水16mm)是温室冬草莓苗期较适宜的水肥耦合模式。     

新疆石河子垦区主要作物需水特征及水效益比较

根据新疆石河子垦区50年气象数据资料,计算分析了主要作物需水量变化及自然降水条件下农田水分平衡状况,并对主要作物水分生产效率效益进行了比较.结果表明:春小麦、冬小麦、春大豆、春谷子、苜蓿需水量均呈上升趋势,其中春小麦增加幅度最大,每5 a平均增加6.6 mm,而春玉米、水稻、棉花需水量呈下降趋势.粮食作物中以水稻亏水量最高,冬小麦、春玉米次之,而春大豆、春谷子、春小麦、薯类作物相对较小,经济作物中以糖类作物亏水量最高,其次为加工番茄、苜蓿、棉花,而瓜类、麻类、油料作物相对较小.不同灌溉方式下作物水分利用效率效益差异较大,粮食类作物如春小麦、春玉米水分利用效率高于其他作物,而果菜类作物如葡萄、蟠桃、线椒水分经济效益最高.     

结球期水分处理对甘蓝产量及根系生长的影响

在日光温室栽培条件下,从进入结球期开始进行水分处理,探讨不同浇水量对甘蓝产量及根系生长的影响。结果表明：日光温室栽培从甘蓝进入结球期开始至收获期浇水3次的情况下,每次浇水量300 m3/hm2较为适宜。     

贵州地区节水灌溉对小麦生长状况和水分利用情况的影响

[目的]探求适合贵州地区的小麦节水灌溉制度,以高效利用农田水资源。[方法]在小麦各个生育期设计不同的土壤含水率上下限值,通过大田露地及测坑试验测定了不同水分处理下的小麦产量及水分生产率。[结果]小麦对缺水的敏感性,是开花期大于产量形成期,产量形成期大于营养生长期;小麦水分生产率随着灌水量的增加而减小;小麦的产量和灌水定额呈明显的二次抛物线型关系,当灌水量小于某一临界值时,产量会随着水量的增加而增加,但当超过临界值之后,产量反而会随着水量的增加而减少。[结论]该研究成果可为贵州省水利灌溉工程规划设计、大型灌区节水改造建设、集雨灌溉工程、水资源评价和优化配置、防旱抗旱、黔中枢纽工程农业用水量分析及各受益区配水量分析等提供科学依据。     

山西水资源可持续利用分析

根据水资源统计资料,分析了山西水资源的总体特征、开发利用现状、在可持续利用中存在的问题并从自然和人类活动两个方面探讨了原因,提出了相应的对策和建议,最后得出山西水资源在今后开发利用过程中必须坚持适应可持续发展时代的新资源观,走可持续发展道路的结论。     

沟垄集雨种植模式下灌溉量对关中地区冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探讨在灌溉区沟垄集雨模式对冬小麦产量和水分利用效率及土壤水热特征的影响设置田间试验。试验设置沟垄集雨种植(R)和传统平作(F)2种种植方式,每种种植方式下设置0 m3/hm~2(N)、400m3/hm~2(L)、1 200m3/hm~2(M)和2 000m3/hm~2(H)4种灌水量。结果表明:同一灌溉量下沟垄集雨种植0~10cm土层的土壤温度在小麦生长前期较平作高,同时沟垄集雨种植模式0~100cm土层的平均含水量在拔节期、开花期较平作种植高,其具有较好的蓄水保墒作用。各处理的总耗水量随灌溉量增加而增加,表现为RHFHRMFMRLFLRNFN。沟垄集雨种植能促进小麦对土壤水分的利用,显著提高小麦产量,在小麦全生育季不灌溉、灌溉量为400、1 200和2 000m~3/hm~2的情况下,沟垄集雨种植处理产量分别较平作相同灌溉量处理高41.52%、70.00%、27.54%和14.35%。同时在8个处理中RM、RL处理的水分利用效率最高。因此,通过发挥沟垄集雨种植蓄水保墒以及改善水分分配的作用能够在灌溉农区小麦生产上达到节水增产增效的效果。     

石家庄市农业种植结构变化对水资源和能源利用的影响

为研究农业种植结构对水能利用的影响,以实现粮食增产、农民增收、农业节水节能的协调发展,对石家庄各县(市)2002年、2007年、2012年的农业种植结构以及农业用水和用能量的变化情况进行分析。结果表明:(1)石家庄市农业耗水大县主要集中在东部及东南部;西部及西南部的县(市)耗水量较少,同时农业能耗量呈现出与水耗量变化的相对一致性,这主要受西部地区地形所限,可耕地面积少,农业种植结构中除夏玉米、冬小麦外,谷子等低耗水的传统农作物仍较多,经济作物种植面积远小于东部县市;(2)2002~2012年石家庄各县(市)农业水能利用量变化表现出一定差异:其中,藁城、辛集、赞皇、平山、行唐、赵县、深泽、元氏、新乐和鹿泉10个县(市)呈现出水能变化的一致性;其余7县(市)及市区仍存在着水能变化不一致的现象。这主要是由各地的自然条件及其对农业种植结构的调整造成的。