豫东平原冬小麦Jensen模型中敏感指数的年际变化

作物阶段蒸发蒸腾量与产量函数模型是缺水条件下进行非充分灌溉决策和灌溉管理的理论基础。作物不同生育期缺水对产量的影响可用作阶段水分敏感指数λi来表示。敏感指数λi大，缺水对产量的影响较大，反之亦然。利用豫东平原冬小麦6年的灌溉试验资料，以冬小麦生育期ET0资料为基础，分析研究了Jensen模型中λi的年际变化，建立了ET0和λi的函数关系。     

寒地黑土区水稻水分生产函数试验研究

通过测坑试验研究,应用水稻6个生育阶段不同灌水处理下的蒸发蒸腾量和产量的试验资料,用Jensen模型、Blank模型、Singh模型和Stewart模型分别对寒地黑土区水稻的水分生产函数进行了拟合,并对得出的模型求解结果进行了比较分析与检验。结果表明,Jensen模型适合寒地黑土区水稻的水分生产函数模型计算,得出了敏感指数在生育期内的变化规律。为黑龙江省稻灌区调亏灌溉条件下的灌溉制度优化提供基础依据。     

宁夏扬黄灌区马铃薯水分生产函数试验研究

为确定宁夏扬黄灌区马铃薯水分生产函数,以"克新一号"马铃薯为供试品种,采用膜下滴灌的方式,以不同生育期土壤水分水平为试验因素,对马铃薯不同生育期进行调亏灌溉,测定土壤含水率、耗水量、产量,研究不同生育期不同水分亏缺处理对作物耗水量和产量的影响,并对5种常用的作物水分生产函数建模分析。结果表明:马铃薯块茎形成期轻度水分亏缺处理及淀粉积累期轻度、中度水分亏缺处理对产量影响不显著,块茎形成期和块茎膨大期中度水分亏缺处理及块茎膨大期轻度水分亏缺处理对其产量影响显著;建立Jensen模型、Minhas模型、Stewart模型、Blank模型和Singh模型,根据获得的数据和模型分别求取水分敏感指数。通过分析,水分亏缺会造成马铃薯不同程度的减产,Jensen模型更适用于宁夏扬黄灌区马铃薯的需水情况。     

设施延迟栽培葡萄不同水分生产函数比较

为了探究设施延迟栽培葡萄生育期灌溉水量的优化配置,根据2013—2014年设施延迟栽培葡萄不同生育期水分胁迫处理下的耗水量与产量关系的资料,分别分析了Stewart模型、Blank模型和Jensen模型3种不同水分生产函数对设施延迟栽培葡萄的适应性,计算了不同模型对应的设施延迟栽培葡萄不同生长阶段的水分敏感指数。结果表明,设施延迟葡萄水分敏感指数在果实膨大期最大,该时期为需水关键期,亏水处理会明显降低产量;萌芽期最小,该时期适度亏水对产量提高有积极影响。确立了Stewart模型和Blank模型为适用于设施延迟栽培葡萄的水分生产函数模型,在灌溉水量有限的条件下,应采取萌芽期适度亏水,将灌溉水量调配给果实膨大期的灌溉水配置方式,以期在合理调配灌溉水量的同时获得最佳经济效益。      

非充分灌溉制度对Jensen模型的敏感性分析

分析了非充分灌溉中作物各生育阶段最优耗水量及产量对Jensen模型的敏感性。基于灌溉制度优化模型,构建了非充分灌溉制度对Jensen模型的敏感度计算公式,并以北京永乐店试验站1998～1999年度冬小麦的水分生产函数为例,进行了非充分灌溉制度对Jensen模型的敏感性分析。结果表明:1Jensen模型参数λi的波动对最优灌溉制度以及产量的计算结果影响较小;2与返青—拔节、灌浆—成熟阶段相比,拔节—孕穗、孕穗—灌浆阶段的最优耗水量计算结果受参数λi波动的影响比较小;3与返青—拔节、灌浆—成熟阶段相比,拔节—孕穗、孕穗—灌浆阶段的Jensen模型参数λi波动对各阶段最优耗水量及产量的计算结果影响较小。     

遗传算法在河西绿洲菘蓝灌溉决策优化中的应用

为缓解河西绿洲菘蓝种植水资源供需矛盾,解决灌溉过程中存在的灌溉决策粗放问题,提高灌溉水利用效率。本文通过参照Jensen模型、水量平衡方程等,根据河西绿洲干旱少雨的环境特征及菘蓝种植过程中各生育期耗水强度不同的生长规律,构建菘蓝灌溉决策模型并利用遗传算法对有限水资源在菘蓝灌溉中的合理分配进行求解。同时综合考虑各生育期灌溉水量约束条件、有效降水量、灌溉成本、产量等因素,在非充分灌溉理论指导下利用遗传算法结合现有菘蓝种植数据对灌溉决策进行优化,以达到节水、高效高产的目的,优化结果显示肉质根轻度水分亏缺可以显著提高灌溉水利用效率,同实际种植灌溉情况相符。     

双区间规划在单一作物水资源优化配置中的应用

干旱的内陆地区,降雨稀少,水资源极度贫乏,进行农作物的水资源优化配置成为必然。在运用区间规划进行水资源优化配置过程中,很多的模型参数因为高度不确定性或数据资料短缺导致参数区间的上下限不能确定的情况很多。本文试引入改进后的双区间规划,用水分生产函数Jensen模型并以经济效益最大为目标函数对民勤县的春小麦进行了生育期内水资源的优化配置,将有限的水资源总量分配到作物的不同生育阶段,并对规划结果进行了概率分析。     

作物水分生产函数Jensen模型中有关参数在年际间确定方法

将作物全生育期水分生产函数模型和分阶段水分生产函数模型结合起来应用，提出了作物水分生产函数Jensen模型中有关参数在年际间确定方法，并采用豫东开封惠北灌溉试验站资料进行了实例计算，结果表明，该计算方法误差小，可在非充分灌溉研究中运用。     

非充分灌溉制度制定过程中Jensen模型的求解与应用

探讨了利用 Jensen模型制定非充分灌溉制度的建模思路 ,给出了 Jensen模型的二维动态规划求解方法 ,并研制了二维非充分灌溉制度的程序 ,其结果与实验相吻合 ,可用于指导农业灌溉和生产。     

Jensen模型改进的研究

Jensen模型水分敏感指数与阶段耗水量密切相关,通过对生育期不同阶段缺水造成的后效性影响的研究,对Jensen模型进行了改进,采用与植物细胞液浓度相关的系数K_i对后一阶段实测蒸腾量与充分灌溉蒸腾量的比值进行修正,使得到的敏感指数值能够更好地反映各生育阶段缺水对产量影响的敏感性。采用改进模型求解的敏感指数,不同年份相应阶段λ值变动幅度小,具有一定的稳定性。     

吉林西部人工草地水分生产函数模型初探

水分生产函数模型用以描述作物产量与水分因子之间的数学关系。确定合适的作物水分生产函数模型对建立与完善节水灌溉系统具有十分重要的意义。选常用的Jensen、Minhas、Blank、Stewart及Singh模型,依据在吉林省松原市前郭县草原管理站进行的苜蓿非充分灌溉试验中所获得的资料,采用多元回归分析方法求出各模型的参数,并对这5种模型进行了对比和筛选,得出了Jensen模型是最适宜于吉林省松原地区苜蓿的水分生产函数模型的结论。还探讨了Jensen模型水分敏感指数在苜蓿全生育期的变化规律,并指出了其在实践应用中的意义。     

实用型滴灌灌溉计划制定方法

介绍了适合日光温室、塑料大棚等设施栽培和小块农田经济作物栽培滴灌灌溉计划制定的2种方法。方法一：将真空表负压计埋在滴头正下方20cm深度处监测土壤水势，每次的灌水量相同，或者将作物整个生育期分为2～3个生长阶段，每个生长阶段内每次的灌水量相同．只要土壤水势超出预定的范围，就进行灌溉。对于大部分作物，只要每次的灌水量在5mm左右，土壤水势保持在25～35kPa的范围内，就能获得比较理想的产量。方法二：在冠层顶部放置一个20cm标准蒸发皿，灌溉频率一定．将一个灌水周期内蒸发皿的蒸发量乘以比例系数作为下一个灌水周期的灌水量。对于大部分日光温室和塑料大棚栽培的作物来说，只要将这个比例系数定为1，灌水周期定为每天1次、每2天1次或每3天1次，就能获得比较理想的产量。     

紫花苜蓿耗水规律及灌溉制度优化研究

为研究河套灌区紫花苜蓿的耗水规律,同时对现有灌溉制度进行优化,在田间试验的基础上,设置不同灌水水平对前两茬苜蓿进行了研究。结果表明:现蕾期和开花期是紫花苜蓿耗水的旺盛阶段,该阶段土壤水分亏缺会直接影响苜蓿产量的形成。通过多元线性回归的方法求解得到了两茬紫花苜蓿各生育期的敏感性系数,分别在0.103~0.731和0.041~0.375之间,且以现蕾期和开花期为最大,说明这两个生育阶段为苜蓿生长的关键阶段。以Jensen模型为基础,采用最小二乘法初步优化了两茬紫花苜蓿生育期内的灌溉制度,第1茬灌溉定额以1 400 m3/hm~2为宜,第2茬以2 300 m3/hm~2为宜,两茬灌水次数分别以4次和5次为最优。     

旱作物关键灌水期的确定

为了节约灌溉水量,提高水的利用率,必须科学地确定作物全生长期中的各个关键灌水期。为此,根据作物在不同地区、不同生长阶段的缺水状况和作物因缺水造成的可能欠收幅度调查分析,并考虑缺水敏感期,提出了确定作物关键灌水期的原则和方法。     

查哈阳灌区水稻水分生产函数模型及其应用试验研究

在黑龙江省查哈阳灌区2006年实测数据的基础上,建立了4种水分生产函数模型,经过对4种水分生产函数模型的分析,初步确定出适合查哈阳灌区的水稻水分生产函数模型为Jensen模型,在此基础上建立了查哈阳灌区水稻的敏感指数累积函数,为该地区水稻非充分灌溉条件下的灌溉制度优化提供了基础依据。     

非充分灌溉研究进展及展望

我国非充分灌溉研究工作始于 80年代初。最早和灌溉关键水当属非充分灌溉问题。Jensen模型在国内应用使非充分灌溉研究从定性阶段提高到定量阶段。鉴于 Jensen模型中敏感指数在空间的不稳定性 ,当前应抓紧该模型在各地的研究 ,确定每一地区的各种作物的敏感指数值。尽快恢复全国灌溉试验网 ,组织全国的联合试验 ,争取在 3～ 5年内完全确定水 -作物模型的有关参数 ,为全国的非充分灌溉工作开展咨询指导     

DRAINMOD-S: Water management model for irrigated arid lands,crop yield and applications

The primary objective of an agriculture water management system is to provide crop needs to sustain high yields. Another objective of equal or greater importance in some regions is to reduce agriculture impacts on surface and groundwater quality. Kandil et al. (1992) modified the water management model DRAINMOD to predict soil salinity as affected by irrigation water quality and drainage system design. The objectives of this study are to incorporate an algorithm to quantify the effects of stresses due to soil salinity on crop yields and to demonstrate the applications of the model. DRAINMOD-S, is capable of predicting the long-term effects of different irrigation and drainage practices on crop yields. The overall crop function in the model includes the effects of stresses caused by excessive soil water conditions (waterlogging), soil water-deficits, salinity, and planting delays. Three irrigation strategies and six drain spacings were considered for all crops. In the first irrigation strategy, the irrigation amounts were equal to evapotranspiration requirements by the crops, with the addition of a 10 cm depth of water for leaching applied during each growing season. In the second strategy, the leaching depth (10 cm) was applied before the growing season. In the third strategy, a leaching depth of 15 cm was applied before the growing season for each crop. Another strategy (4th) with more leaching was considered for bean which is the crop most sensitive to salinity. In the fourth strategy, 14 days intervals were used instead of 7 and leaching irrigations were applied: 15 cm before the growing season and 10 cm at the middle of the growing season for bean. The objective function for these simulations was crop yield. Soil water conditions and soil salinity were continuously simulated for a crop rotation of bean, cotton, maize, soybean, and wheat over a 19 years period. Yields of individual crops were predicted for each growing season. Results showed that the third irrigation strategy resulted in the highest yields for cotton, maize, soybean and wheat. Highest yields for bean were obtained by the fourth irrigation strategy. Results are also presented on the effects of drain depth and spacing on yields. DRAINMOD-S is written in Fortran and requires a PC with math-coprocessor. It was concluded that DRAINMOD-S is a useful tool for design and evaluation of irrigation and drainage systems in irrigated arid lands.     

A simple dated water-production function for use in irrigated agriculture

Dated water-production functions are useful in evaluating alternative irrigation strategies. The dated water-production functions commonly used in irrigation-optimization models are briefly reviewed. Based on the heuristic assumption that the Boolean principle is applicable, a simple multiplicative dated water-production function is proposed. The function was compared for a number of crops, with the Stewart-Hagan-Pruitt and Jensen models. The proposed model is shown to be applicable over a wide range of stress conditions.     

塔里木灌区棉田的水盐动态和水盐平衡问题探讨

利用2004年在极端干旱的塔里木盆地绿洲棉田灌溉试验数据,对常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在不同灌溉定额下水盐动态进行了研究,对节水灌溉与农田水盐平衡问题进行了深入探讨。主要结论包括:①在2700m3/hm2灌溉定额时,常规地面沟灌和膜下滴灌棉田在生育期0~60 cm土层积盐,膜下滴灌的积盐率(12.4%)要高于常规地面沟灌的积盐率(3.4%);②在小于6000 m3/hm2的4种不同灌溉定额条件下,生育期棉田1 m土体上总体表现为积盐;③对于土壤初始含盐量高的新垦荒地,灌溉淋洗的作用要好于土壤盐分本底值低的土壤;④为了保持农田的水盐平衡,在极端干旱区需要进行非生育期以淋洗盐分为目的的灌溉。     

干旱岗丘地区大田作物滴灌适宜灌水时期的确定

过去研究在作物适宜灌水时期，多以作物生物学特性及土壤水分为标准。本文介绍以作物自给度来确定适宜灌水时期的一种新方法。它把作物生育期内降水量和耗水量结合起来，反映作物水分亏缺程度，以此作为灌溉的依据。其优．点是比较直观，容易操作，易被人们所接受。