浅谈内蒙古河套灌区节水灌溉潜力

本文通过对内蒙古河套灌区水资源开发利用现状分析,阐述了灌区水资源利用存在着水资源短缺、供需矛盾突出以及输水设施简陋和用水结构不合理等问题。针对河套灌区水资源利用不合理问题,因地制宜地提出河套灌区水资源可持续开发利用的对策。     

盐渍化灌区水盐田间尺度时空分布及关联分析

【目的】分析干旱盐渍化灌区非饱和-饱和带水盐的时空分布特征及其内部关联度,为内蒙古河套灌区盐渍化防治提供理论依据。【方法】运用经典统计学和地质统计学方法,分析了内蒙古河套灌区隆胜试验示范区作物播种前、生育期、收割后土壤水盐的时空变异特征,并利用灰色关联分析对不同地下水埋深条件下的土壤含水量、土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度进行了交叉综合排序。【结果】内蒙古河套灌区隆胜试验示范区在播种前、生育期、收割后的土壤含水量和地下水埋深均呈中度偏弱变异性,而表层(0~40cm)土壤含盐量和地下水矿化度均呈中度偏强变异性。表层土壤含水量、含盐量均表现出北高南低的空间分布趋势,地下水埋深呈北浅南深趋势,地下水矿化度分布为西北高东南低。对不同地下水埋深条件下的水盐因子进行关联度分析发现,当地下水埋深年均值为1.5m时,对地下水埋深关联度最大的因子为土壤含水量(关联度为0.726 1),土壤含水量、土壤含盐量和地下水矿化度均以地下水埋深为最大关联因子(关联度依次为0.724 0,0.683 2,0.643 2);在地下水埋深年均值为2.0m条件下,各因素间灰色关联度达到相对平衡状态;当地下水埋深年均值为2.5m时,土壤含盐量与土壤含水量、地下水埋深与地下水矿化度互为关联度最大的因子。【结论】建议采取合理措施降低研究区北部地下水埋深,防止区域土壤盐渍化加剧。     

河套灌区引水量限额后节水灌溉的对策分析

针对黄河水资源日益短缺,河套灌区引黄水量限额配置调整等问题,对节水灌溉对策进行了分析,指出应改进,完善工程设施,进行以渠系防渗为中心的灌区技术改造,开发利用地下水,发展井灌,推广非充分灌溉技术,合理确定作物种植比例和灌溉定额,以缓解引黄水量限额与农业生产需水量的矛盾,实现河套灌区农业生产的可持续发展。     

内蒙古河套灌区秋浇时间对水盐运移和农业环境的影响

土壤盐碱化是当前河套灌区的主要问题,解决这个问题的途径主要是合理灌溉,保证排水,加强管理。河套灌区特有的气候和农业生产条件,决定了灌区秋浇的两大目标,即为翌年春小麦播种和幼苗期生长贮墒及淋洗耕层盐分。本文根据实测资料,从机理上讨论了不同秋浇时间对河套灌区水盐运移和农业环境的影响,得出了早秋浇(白露前后)是河套灌区有效防治盐碱化、改善农业环境、节水节能、增产增收的好措施。     

河套灌区向日葵节水灌溉预报模型研究

以内蒙古西部主要经济作物向日葵为例,基于农田水分平衡原理,利用田间水分控制试验得出了向日葵不同生长发育阶段的需水规律、适宜土壤水分含量及作物系数动态计算式,确定了向日葵灌溉指标,建立了适合河套灌区的向日葵动态灌溉预报模型,实现了向日葵灌溉日期和灌溉量的滚动预报.通过内蒙古巴彦淖尔市2005—2018年向日葵农业气象常规...     

波涌灌溉和PAM作用下内蒙古河套灌区水蚀的试验研究

在内蒙古河套灌区采用波涌灌溉 ,施用 PAM(土壤结构稳定剂 )和利用地下咸水灌溉等不同处理进行了玉米地水蚀作用的试验研究。结果表明 ,灌溉方式在防止沟中水蚀方面没有太大作用 ,而施用 PAM却有显著效果 ,灌溉水中 PAM的质量分数 w(PAM)为 10× 10 -6时基本上可以起到防止水蚀的作用。在连续灌溉方式下 ,w(PAM)为 10× 10 -6的处理中水样含沙量只有对照的 14 .5 7 ;而在波涌灌溉方式下 ,w(PAM)相同的处理中水样含沙量仅为对照的 0 .91 ;w(PAM)为 2 0× 10 -6的各处理中水样含沙量基本上为 0或接近 0。     

内蒙古河套灌区农业土壤特征与发展分析

河套灌区位于寒旱区的内蒙古河套平原,具有独特的农业土壤.尽管有关河套灌区农业土壤性质的研究已有报道,但是缺乏对其整体特征的研究.通过文献综述与调查,探索河套灌区农业土壤的整体特征与发展规律及其原因,旨在为增效土壤利用及制定土壤可持续发展策略提供一定的理论支持.结果表明,河套灌区农业土壤起源于黄河改道产生的沉积层及其人工...     

河套灌区不同盐分含量土壤对向日葵生长的影响

通过对河套灌区不同盐渍化土壤进行的田间试验,分析了在不同生育阶段盐分水平对向日葵生长和产量的影响.可知向日葵各个生育阶段对盐分的反应并不相同.苗期对盐分较敏感,作物各生育指标对盐分的响应很大.现蕾期土壤中适量含盐,作物对苗期受盐分影响有补偿性生长.全生育期土壤盐分含量高于5mg·g-1时,严重抑制作物生长,最高减产率可达45.52%.     

河套灌区节水灌溉与农业可持续发展

河套灌区是一个具有悠久灌溉历史的大型灌区,有着得天独厚的自流引黄灌溉条件和配套设施齐全的灌排系统,造就了发达的灌溉农业。河套灌区由黄河三盛公枢纽引水自流灌溉,灌区控制面积约1100万亩,现灌溉面积为860万亩,年引水量约50亿立方米。由于经济的快速发展,沿黄灌域工业用水     

河套灌区的节水灌溉与地下水资源的合理开采利用

河套灌区是一个具有悠久历史的大型灌区，有着得天独厚的引黄灌溉条件．被人俗称为“塞外江南”。但由于灌区年均蒸发量2200平方毫米远大于年均降雨量180平方毫米，传统的明渠输水近50％的水被渗漏蒸发，大部分地区仍采用大水漫灌．实际灌水量要比作物需水量多1—2倍。近年来，由于沿黄河地区的经济发展速度加快，农业灌溉面积逐年扩大，用水量大增，黄河中下游缺水日益严重，水资源供需矛盾越来越突出．故发展节水灌溉，合理开采利用地下水资源是解决河套灌区农业大旱缺水的根本途径。     

不同农艺措施对河套灌区节水春小麦氮素利用的影响

[目的]系统研究春小麦生长发育特性以及植株氮素吸收规律,阐明不同农艺措施与氮素利用的关系,深入揭示节水条件下氮肥高效利用的生理机制,明确节水灌溉春小麦实现高氮素利用效率的适宜农艺措施,以期达到减少氮肥施用量、提高氮肥利用效率、降低小麦生产成本、减少环境污染、保护生态环境的目的.[方法]在前期研究确立的节水灌溉模式基础上,通过4因素5水平二次回归正交设计试验,以基本苗数、种肥磷量、施氮量和灌水定额4项主要农艺措施为决策变量,以氮素农学利用效率为目标函数,建立了内蒙古河套灌区主要农艺措施与春小麦氮素农学利用效率的二次多项式回归模型.[结果]4项农艺措施对氮素农学利用效率的影响大小顺序为：基本苗数＞灌水定额＞施氮量＞种肥磷量.通过频数寻优,定量化地提出了河套灌区春小麦实现高氮素农学利用效率的农艺措施优化组合方案,即基本苗数控制在678.9万～710.9万株/hm2,种肥磷量（P2O5） 142.4 ～ 158.9 kg/hm2,拔节期追施氮量（纯N）124.5～142.0 kg/hm2,拔节期和抽穗期灌水定额均为903.5 ～951.6m3/hm2,可实现节水春小麦氮素利用率大于10 kg/kg.[结论]该研究可为建立河套灌区春小麦节水省肥高产栽培技术体系提供理论依据.     

内蒙古河套灌区主要作物农田氮素平衡及潜在污染状况分析

为从氮素平衡的角度研究河套灌区氮素潜在污染风险,本文以河套灌区主要种植作物玉米和向日葵为研究对象,分析了传统种植模式下玉米和向日葵收获期农田土壤无机氮残留现状,并从氮素平衡角度利用氮素盈余、氮素潜在损失对玉米和向日葵种植的环境污染风险进行了分析。结果表明：河套灌区农田土壤残留无机氮随着施氮量的增加而增加,玉米田和向日葵田0~90 cm土壤无机氮（以N计）平均残留量分别为66.11 kg·hm^-2和45.53 kg·hm^-2。灌区中部的五原县玉米田土壤无机氮残留量最高,可达336.93 kg·hm^-2,向日葵田以东部乌拉特前旗最高,残留量达273.66 kg·hm^-2。玉米田和向日葵田平均氮素年输入总量分别为514.81 kg·hm^-2和314.73 kg·hm^-2,以化肥氮为主,占总氮素输入的85%以上。氮素输出主要是作物吸收带走,玉米和向日葵平均氮素年输出总量为362.10 kg·hm^-2和209.65 kg·hm^-2。过高的氮素输入导致玉米和向日葵年平均氮素盈余分别高达235.71 kg·hm^-2和168.08 kg·hm^-2,并伴随着每年169.60 kg·hm^-2和122.55 kg·hm^-2潜在损失的氮素。通过氮素平衡的综合分析得出,内蒙古河套灌区保持现有产量水平的玉米氮肥推荐用量约为280 kg·hm^-2,向日葵为150 kg·hm^-2,与目前河套灌区玉米和向日葵氮肥投入相比,分别节约198 kg·hm^-2和128 kg·hm^-2,同时该施用量也可以显著降低潜在损失的氮,降低环境压力。     

河套灌区农业管理方式对土壤质量的影响

本研究采用土壤样品检测与问卷调查相结合的方法研究了河套灌区农业管理对土壤质量的影响。结果表明：有77.60%受访农户认为土壤质量在过去20年（1998—2018年）无显著变化;认为过去20年灌溉、施肥、农药、覆膜对土壤质量没有影响或无法判断的农户占比分别为63.45%、61.60%、60.43%、61.35%。该区耕地0～20 cm土壤有机质的平均值为11.44 g/kg,全氮、硝态氮、有效磷含量的平均值分别为0.74 g/kg、10.72 mg/kg、13.59 mg/kg;pH值、碱化度与全盐的平均值分别为8.11、20.27%与1.84 g/kg。河套灌区农业土壤有机质偏低,氮、磷较缺乏,钾比较丰富,pH值和碱化度较高。综上所述,河套灌区过去20年的农业管理实践对土壤质量的影响不大,该地区土壤质量偏低且长期保持稳定。     

内蒙古河套灌区食用向日葵肥料对比试验

[目的]开展内蒙古河套灌区食用向日葵肥料对比试验。[方法]以河套灌区市场内主要流通的6个肥料产品为研究材料,通过与该地区传统施肥模式(CK)进行对比,分析了不同肥料对食用向日葵产量、效益的影响。[结果]525 kg/hm~2田力元掺混肥(17-17-17)+375 kg/hm~2尿素、450 kg/hm~2住商缓释肥(24-12-10)、450 kg/hm~2德源缓释肥(24-12-10)的增产效果显著,较对照(CK)分别增产13.3%、11.9%和5.6%;525 kg/hm~2田力元掺混肥(17-17-17)+375 kg/hm~2尿素、450 kg/hm~2住商缓释肥(24-12-10)、450 kg/hm~2德源缓释肥(24-12-10)、450 kg/hm~2奥佳缓释肥(26-10-12)的效益显著,较对照(CK)分别增收12.3%、11.5%、7.5%和5.0%。[结论]该研究可为当地向日葵生产提供科学理论依据。     

农业灌溉水源对灌溉设备堵塞的影响

探讨复杂多变的灌溉水源对灌溉设备运行效率的影响.文章对物理、化学和生物因素引起的堵塞和堵塞程度进行了分析,并对堵塞程度进行了等级划分;同时针对不同来源的我国农业生产灌溉用水状况进行了分析,给出了针对各种水源造成的灌溉设备堵塞的解决方法.认为可针对具体水情采用过滤、水化处理、电去离子水软化技术和运用生物净化技术等方法,从水的源头治理、灌溉系统堵塞问题.也可以交叉使用多种处理技术,综合考虑,从基本国情出发,采取积极有效的措施,坚持科学态度,努力探索研究出经济实用、技术可行的灌溉系统.     

河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究

参考作物蒸发蒸腾量（ET₀）是计算作物需水量的基础,一般用FAO推荐的Penman-Monteith公式（PM公式）计算。但是在河套灌区部分地区缺少辐射数据的观测,因而无法利用PM公式计算ET₀。本文选用河套灌区临河气象站1990—2012年的气象资料,分析了利用PM公式计算参考作物蒸发蒸腾量ET₀与气象要素的关系,发现对ET₀影响最大的气象因素为净辐射,其次为饱和水气压差和平均温度。建立了基于饱和水气压差、温度和风速的ET₀估算公式,验证结算显示相关系数、纳什效率系数和总量平衡系数分别为0.96、0.92、1.00。在风速缺测的条件下,也建立了基于饱和水汽压差和温度的ET₀估算公式。以上两个公式为河套灌区缺资料条件下ET₀的估算提供了简单且准确的估算方法。     

河套灌区不同秋浇年限对土壤细菌群落的影响

【目的】 针对内蒙古河套灌区农民自愿放弃秋浇造成干地面积逐渐增多的现象,通过调查研究不同秋浇年限对盐碱土壤细菌群落组成差异的影响,为灌区盐碱地改良与秋浇制度改革提供科学依据。【方法】 选取盐荒地（CK）、一直秋浇（AUI1）、隔2—3年秋浇（AUI2）、3—4年不秋浇（AUI3）以及6—7年不秋浇（AUI4）5种类型的典型地块,采用高通量测序（Illumina HiSeq）技术,分析不同秋浇年限处理下土壤细菌群落的变化特征,并对土壤化学性质与细菌群落进行了冗余分析以及与群落组成的相关性分析。【结果】 AUI1和AUI2处理对降低0—30 cm土层盐分含量最显著,分别比CK、AUI3、AUI4降低了128.82%和29.04%、108.76%和17.72%、108.44%和17.55%,在30—40 cm土层AUI1处理的盐分含量显著低于其他处理;各个土层的pH值均以AUI2处理最低,其0—40 cm土层pH平均值较CK、AUI1、AUI3、AUI4处理分别显著降低了0.28、0.32、0.16、0.88个单位（P＜0.05）。另外,AUI2处理0—40 cm土层微生物量碳平均含量分别较CK、AUI1、AUI3、AUI4提高了252.89%、148.59%、58.10%和60.10%,可溶性有机碳平均含量分别提高了48.41%、29.42%、6.01%和14.27%（P＜0.05）。AUI1与AUI2处理间的丰富度指数（ACE和Chao1）显著高于CK、AUI3和AUI4处理（P＜0.05）。变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为不同秋浇年限处理的3大优势菌门,占所有菌门的53.93%,而AUI2、AUI3处理分别有利于增加拟杆菌门、酸杆菌门的丰度（P＜0.05）。相关性分析结果表明,变形菌门（Proteobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）与土壤微生物量碳和可溶性有机碳均具有很强的负相关性,其中与微生物量碳的相关系数分别为（r=-0.559**和-0.522*）,与可溶性有机碳的相关系数分别为（r=-0.795**和-0.820**）;而放线菌门（Actinobacteria）、奇古菌门（Thaumarchaeota）、厚壁菌门（Firmicutes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）均与土壤盐分呈显著负相关,与土壤微生物量碳和可溶性有机碳呈显著正相关。因子分析显示,土壤盐分、pH、微生物量和可溶性有机碳总共解释了97%的群落变化,成为土壤细菌群落组成变化的主控因子,贡献率依次为：土壤盐分＞pH＞微生物量碳＞可溶性有机碳。【结论】 隔2—3年秋浇（AUI2）处理不仅可以有效降低耕层土壤盐分并能使0—40 cm土层微生物量碳和可溶性有机碳含量显著增加,而且还可提高土壤优势菌群中拟杆菌门的相对丰度。综上所述,隔2—3年秋浇（AUI2）是河套地区兼顾盐碱土壤改良与节水的优化措施。