不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响

为探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响,在通许试验基地进行了节水灌溉方式(滴灌、微喷灌、喷灌和小白龙)及灌水量(45、90、135mm)的大田试验,分别于拔节和灌浆前期灌水。结果表明:小麦收获时土壤储水量表现为滴灌微喷灌喷灌小白龙,总耗水量以滴灌和微喷灌方式下较少;小麦千粒重随灌水量增加有降低趋势,且在微喷灌方式下明显高于其他处理,而小麦群体、穗长、小穗数和穗粒数均以滴灌方式下表现较佳;灌水能增加小麦产量,水分利用效率随灌水量的增加而降低;以滴灌135 mm的产量最高,水分利用效率以滴灌45mm处理为最高。4种节水灌溉方式中,滴灌更有利于增产和节水,其次为微喷灌。     

拔节期水氮处理对冬小麦耗水特性和水分利用效率的影响

【目的】探索黄淮地区冬小麦适宜水氮管理模式。【方法】通过田间小区试验,研究了不同灌水量(90 mm (W1)、60 mm (W2)、0 mm (W3))和施氮量(300 kg/hm2(N1)、225 kg/hm2(N2)、150 kg/hm2(N3))对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响。【结果】灌水量从0增加到90 mm,冬小麦耗水量增加了67～106 mm,降水和土壤供水量占耗水量的比例降低;随施氮量增加,冬小麦耗水量和土壤供水占耗水量的比例增加,降水所占比例降低。相同灌水条件下,灌水量和降水量占总耗水量比例随施氮量增加而降低;施氮量从150 kg/hm2增加到300 kg/hm2,土壤贮水量消耗占总耗水量的比例从1.6%～4.9%增加到8.3%～9.9%。拔节期灌水、追施氮肥提高了拔节—开花期、开花—成熟期阶段耗水量和平均日耗水强度;与W3N3处理相比,随灌水和施氮量的增加,拔节—成熟期的耗水量增加了7.4%～63.5%;增加灌水量降低了冬小麦水分利用效率、土壤水利用效率和灌溉水利用效率,提高了降水利用效率。在W1条件下,N1、N2处理的水分利用效率、降水利用效率和灌溉水利用效率分别比N3提高了18.18%～22.98%、24.66%～26.32%和24.68%～26.32%;在W2、W3条件下,水分利用效率、降水利用效率、灌溉水利用效率随施氮量的增加逐渐增加,土壤水利用效率随着施氮量增加逐渐减小。【结论】在试验条件下,综合考虑籽粒产量和水分利用效率,拔节期灌水90 mm、施氮225 kg/hm2和拔节期灌水60 mm、施氮300 kg/hm2为产量和水分利用效率兼优的灌溉施肥组合。     

基于蒸发皿水面蒸发量制定冬小麦喷灌计划

该研究拟利用直径为20cm的标准蒸发皿,制定简单易行的喷灌冬小麦灌溉计划。试验于2005－2006年和2006－2007年冬小麦生长季节,在中国科学院通州农田水循环和节水灌溉试验基地进行。以布置在冠层上20 cm直径蒸发皿水面蒸发量（E）为基础,研究了不同水面蒸发量倍数（分别为0.25、0.50、0.75、1.00和1.25倍,以及不灌水对照处理）灌溉水量条件下,喷灌水量对土壤水分、冬小麦生长、产量、耗水量和水分利用效率的影响,分析了利用水面蒸发量制定喷灌灌溉计划的可行性。试验结果显示,喷灌条件下土壤水分主要在0～60 cm土层内变化。当灌溉水量小于0.25E时,冬小麦叶面积指数和生物量较小,而大于1.00E也会抑制冬小麦生长。喷灌条件下冬小麦单个生育期内的耗水量在 312～508 mm内变化,耗水量随着灌水量的增加而增加。喷灌0.50E～0.75E时,冬小麦产量和水分利用效率最高或者接近于最高;灌水量较小（≤0.25E）和较大（≥1.00E）时均会降低产量。建议在北京地区冬小麦返青后,喷灌水量可采用0.50～0.75倍的20 cm蒸发皿水面蒸发量,灌水间隔可采用5～7 d。     

沟灌灌水量和沟深对棉花耗水量和水氮利用效率的影响

为减少沟灌作物根区深层渗漏量、提高作物水氮利用效率,进行棉花沟灌试验,以探讨灌水量和沟深等沟灌灌水技术要素对棉花根区深层渗漏量、耗水量、产量和水氮利用效率的影响。研究表明,试验年份棉花根区70cm深度累计深层渗漏量65.9mm,占降水量和灌水量之和的13%,随着灌水量增加,深层渗漏量有随之增加的趋势,深沟处理较浅沟处理棉花根区深层渗漏量多5.7mm。棉花实际耗水量435.3mm,灌水量和沟深的影响显著,随灌水量的增加显著增加,全生育期深沟处理比浅沟处理低15.0 mm。棉花籽棉理论和实际产量分别为3 416.6和2 857.9kg/hm2,随着灌水量增加,籽棉产量呈增加的趋势,水分利用效率WUE显著降低,理论PFP呈增加的趋势;深沟处理与浅沟处理相比,理论产量略高、实际产量略低,深沟条件下较大的深层渗漏量降低了棉花的水氮利用效率。建议在华北平原枯水年份棉花沟灌宜采用浅沟、限水灌溉,在适当提高棉花产量的同时提高水氮利用效率。     

不同滴灌灌水方式对漫灌改滴灌成龄红枣的影响研究

研究不同滴灌灌水方式下不同灌水量对南疆沙区漫灌改滴灌成龄红枣株高、产量、水分利用效率和品质的影响,为南疆沙区成龄红枣漫灌改滴灌高效节水技术提供理论依据。以新疆第一师的沙区骏枣为试验材料,考虑滴灌方式和灌水量两个因素,设置6个不同的灌水处理和一个漫灌对照处理进行大田试验。改滴灌后根部点源灌水、均匀面源灌水红枣全观测期耗水量均呈单峰曲线趋势变化,耗水量均随着灌水量的增加而增加,相同灌水量条件下均匀面源灌水比根部点源灌水的耗水量低。根部点源灌水方式下随着灌水量的增加产量和水分利用效率呈现先增大后减小的趋势;均匀面源灌水方式下产量随着灌水量的增加逐渐增加,而水分利用效率随着灌水量的增加逐渐小幅度减小。在合理灌水量范围内,根区点源灌溉方式相比均匀面源灌溉方式在产量、水分利用效率、品质方面表现更优。     

喷灌条件下灌水量对建植初期紫花苜蓿产量与品质的影响

通过圆形喷灌机条件下的大田试验,研究了华北地区紫花苜蓿需水规律以及灌水量对苜蓿产量与品质的影响。结果表明:建植1年刈割4次的苜蓿,年需水量为663.39mm,平均日需水强度为3.6mm/d,需水量最大时期为第二、三茬。灌水量对全年产量影响不显著,其中85%ETc处理下年产量最高。在第一、四茬中,灌水量对产量影响不显著,85%ETc处理下获得最高产量;第二、三茬中,随灌水量增加产量逐渐增加,适当减少灌水(85%ETc)不会使产量明显减少,而灌水量减少至70%ETc时产量下降明显。同时,结果表明随着灌水量增加灌溉水分利用效率(IWUE)逐渐降低,且灌水量对各茬苜蓿品质均无显著性影响。综合考虑产量、品质与节水效果,建议采用85%ETc作为最优灌水量。     

灌水定额对夏玉米生长及产量的影响

研究恰当的灌水定额对于实现高效节水灌溉具有重要意义。采用完全随机试验设计,首先研究不同灌水定额对夏玉米生长、耗水量与产量的影响;再次利用改进的模糊综合评判法对夏玉米的产量构成因素、产量及水分利用效率指标进行评判,并与产量、水分利用效率评价法进行对比;最终获得河南豫中地区最优灌水定额。结果表明随灌水定额的增加,株高呈先增加后降低趋势,叶面积指数基本呈增加趋势;夏玉米的总耗水量和灌溉定额基本上呈协同增加(或降低)变化;夏玉米产量随灌水定额的增加,呈波动上升趋势;灌水定额75、90和105 mm处理的WUE普遍较高。利用改进综合模糊评判法与产量、水分利用效率评价方法获得结果基本一致,对夏玉米灌水定额综合评判具有可行性。通过产量、水分利用效率评价法与模糊综合评判法对3 a数据分析可知,T5处理最优。因此,在该地区苗期灌水定额60 mm,拔节后灌水定额105 mm时可实现夏玉米节水高产。     

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）,研究不同灌水种植模式对土壤水分含量,以及枸杞耗水特征、生长、产量和水分利用效率的影响。研究结果表明,枸杞总耗水量随水分亏缺程度加重而减小,间作较单作增加了耗水量,但同时提高了灌水利用比例。枸杞生长随水分亏缺程度加重而减缓,间作苜蓿抑制枸杞生长。轻度亏缺W1提高了枸杞干果百粒质量,充分灌溉枸杞产量最大,轻度亏缺枸杞水分利用效率最高,DW1处理水分利用效率为3.83 kg/（hm2·mm）。间作苜蓿对枸杞产量影响不显著,降低了枸杞水分利用效率,但因苜蓿的产出而提升了综合效益。综合考虑,轻度水分调控W1的枸杞生长与水分利用效率均较优,间作会一定程度上影响枸杞生长,但能提高水土资源利用效率。      

灌溉量和灌溉时期对紫花苜蓿耗水特性和产量的影响

2008年通过第2茬苜蓿田间试验,研究了不同灌水量和灌水时期对紫花苜蓿耗水特性、鲜草产量及其水分利用效率的影响.结果表明:土壤贮水消耗量占总耗水量百分率的变异系数显著低于降水量占总耗水量百分率的变异系数,表明土壤贮水利用率的可调控幅度不是很大;适量灌溉的W3处理(灌水6次,灌水量100 mm)的灌水量、降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率分别为42.6%、45.67%和11.73%,灌水量多的W6处理(灌水6次,灌水量210 mm)分别为76.43%、39.01%和-15.44%,与W6处理相比,W3处理显著提高了土壤贮水消耗量占总耗水量的百分率.灌水量均为100 mm的条件下,W3处理的耗水量显著高于W2处理(灌水3次),W3处理的耗水模式与苜蓿需水规律相吻合,这是其水分利用效率高的生理基础.     

日光温室基质栽培樱桃西红柿滴灌试验研究

为给制定日光温室基质栽培灌溉制度提供参考,以樱桃西红柿为试验对象进行滴灌试验研究,共设5个灌水处理,每个处理3次重复.试验测定樱桃西红柿株高、产量、灌溉水分利用效率以及耗水量.结果表明,日光温室滴灌条件下基质栽培樱桃西红柿,随着灌水量的增加,株高呈增加趋势,整个生育期耗水量及耗水强度也随灌水量的增加而增大;处理T1产量最低,处理T3产量最高,且水分利用效率也达到最大;产量、灌溉水利用效率及水分利用效率均表现为中间大两头小的变化规律.得出了冬春茬樱桃西红柿整个生育期的最适宜供水量为305.66 mm,也表明产量与耗水量之间的关系可作为樱桃西红柿全生育期的水分生产函数.该研究分析了日光温室基质栽培樱桃西红柿产量与耗水量之间的关系,为合理地指导温室基质栽培作物灌溉提供理论依据.     

不同水分调亏下冬小麦适宜灌水定额研究

通过测坑试验,对比研究了不同灌水控制下限和灌水定额下冬小麦的生长发育、耗水及产量形成的差异。结果表明,分蘖数倍增是拔节以前冬小麦LAI增加的主要动力;各轻旱和中旱处理间的总耗水量差值以及冬小麦苗期耗水量均随灌水定额增加而增大;冬小麦的茎粗和千粒质量受土壤水分及灌水定额影响均不大;各受旱处理的总耗水量和籽粒产量分别较适宜水分处理下降了约11.98%~35.32%和8.87%~31.12%。综合考虑籽粒产量和WUE,选择灌水定额105 mm作为冬小麦受旱条件下的适宜灌水定额。     

灌溉水量对无压灌溉水分运移的影响

通过试验,分析研究了不同灌溉水量对无压灌溉入渗过程中水分运移的影响。试验表明,无压灌溉湿润体形状近似为球体,且与土壤类型、气象条件等外界因素无关,提出了用灌溉水量估计湿润体大小的经验方程;湿润体内水平和垂直方向含水率分布规律表明,各层或各深度范围内含水率变化趋势相近,湿润体内固定点处的含水率在灌水过程中几乎不发生变化,灌溉水量的增加只是用来扩大湿润体的大小。研究结果对无压灌溉灌水定额的制定具有重要指导意义。     

灌区灌溉需水量的随机模拟

提出了一个含有趋势分量、季节分量、随机分量的时间序列模型，并用来模拟灌区灌溉需水量。分析发现灌溉需水量的序列无趋势，季节分量可用显著谐波数为1的Fourier级数描述，而随机分量则可用一阶自回归模型表示。对模型残差的独立性和正态性的检验证实了模型的适用性。实例计算表明该模型用于模拟霍泉灌区小麦的灌溉需水量序列精度可靠，合理可行。     

芦苇微咸水适宜灌溉模式研究

以湿地芦苇生产区为研究背景,设置单因素和双因素交互作用试验。基于数理统计方法讨论了不同灌溉水盐度和水位深度对芦苇植株高度、基茎粗和产量的影响。单因素试验表明:芦苇基茎粗呈平缓降低趋势,低盐度范围内芦苇株高变化趋势不明显,高盐度抑制芦苇生长,采用小于0.9%盐度的水灌溉芦苇对其产量影响不显著;芦苇的株高和基茎粗随水位升高而增加,高水位范围内株高增长不明显,灌溉水层保持在20~25 cm芦苇长势较好。因此,从双因素交互作用分析结果中可以得出结论:盐度和水深均是制约芦苇生长和产量的重要因子。采用盐度上限0.9%,水层深度20~25 cm咸淡水混合灌溉模式比较理想。     

灌区优化调度的节水作用浅析

以 1个水库灌区为例 ,从节水的 3个作用分析了灌溉水资源在时间和空间上优化调度的 2个模型。优化调度不仅能减少灌区水量损失 ,提高水分生产效率 ,还能在提高灌区水分生产效率方面起明显的作用。这类节水技术对于缓解我国农业供水危机具有重要的现实意义 ,是节水技术的一个发展方向     

以土水势为灌溉指标的水稻节水灌溉研究

2002年5月～10月在河南省惠北试验站进行大田试验,以土水势为灌水下限控制指标,研究了不同水分胁迫条件下的中稻生物效应和水分生产率。结果表明:水分胁迫通过对不同生长阶段根、茎、叶等器官生长发育的影响和降低有效分蘖数而最终影响水稻产量。与传统灌溉相比,以土水势-30kPa为灌水下限控制指标,对产量无显著影响,且可以大大节约灌水量,提高水分生产率,是该地区中稻较为适宜的灌水制度。     

洪水河灌区实施节水灌溉模式探讨

本项目的建设给民乐县洪水河大灌区的改造起到示范作用。充分利用地面高差 ,采用自压管道输水喷灌新技术 ,是今后灌区配套的一个发展方向     

再生水灌溉下草地早熟禾耗水特征及灌溉制度研究

以再生水充分灌（A1）、再生水适宜灌（A2）、再生水轻微干旱胁迫（A3）、再生水中度干旱胁迫（A4）4种水分处理的田间试验为基础,结合水量平衡方程、Penman-Monteith公式、作物系数（KfC）和需水系数（A）的计算方法及当地1955--2002年气象资料,研究了再生水灌溉条件下早熟禾的耗水特性、结构组成和灌溉制度。结果表明,再生水灌水量与早熟禾（Poapratensis L.）生育期的总耗水量、耗水强度、灌溉水的消耗比例呈明显正相关,与降水消耗比例和灌溉水利用效率呈负相关,与剪草量和水分利用效率呈开口向下的二次抛物线关系;4种水分处理下,早熟禾的耗水量60％以上来自降水,A4处理的降水消耗比例达69．09％;作物系数与作物需水系数的变化规律相似,与灌水量呈明显正相关,在7、8月份最大达1.91～1．73（4种水分处理）。最后推荐出了25％、50％、75％和95％4种水平年的灌溉制度。     

干旱绿洲区灌溉水价与灌溉用水量关系研究

以新疆兵团1997-2005年农业灌溉水价和与之对应的每公顷毛灌溉定额资料为基础,应用计量经济学需求函教模型,研究干旱绿洲区农业灌溉水价与灌溉用水量的定量关系.将以上研究成果对兵团灌溉水价改革进行预测,结果显示灌溉水价调整将会使农业灌溉用水产生明显的抑制作用,节水效果非常明显.     

畦田水流特性及灌水质量的分析

在陕西杨凌区的冬小麦及果树地进行了畦田规格和灌水技术要素对水流推进和消退过程、灌水效率及灌水均匀系数影响的田间试验，结果表明，文中给出的地面灌溉模型可较好地模拟畦田水流运动。根据灌水前、后土壤体积含水量计算了入渗水深均匀系数。结果表明，入渗水深均匀系数随畦宽的变化趋势与灌水效率相同，但可以达到0.75以上。对地面灌溉来说，高均匀系数并不一定意味着高灌水效率(田间水利用系数)。