水稻需水规律及合理灌溉方法

水稻从土壤中吸取水分。稻田的水分状况,是水、肥、气、热四个重要土壤因素中最活跃的一个,它的变幅大,变化快,对其它三个因素影响大,且较易人为调节,所以稻田的灌溉情况,与水稻的生长好坏、产量的高低极为密切。因而在水稻栽培中,合理的灌溉技术是十分重要的。因地制宜地确定稻田灌溉措施,必须了解水稻的需水规律,并掌握控制稻田水分的有效措施。     

降雨预报准确度分析及其在水稻节水灌溉决策中的应用

针对未来降雨存在不确定性的问题,为提高降雨利用率,收集了中央气象台2011年5月31日至10月6日桂林市未来4d降雨预报值及桂林气象站实测降雨数据,分析了各等级降雨预报的准确度及其在水稻灌溉决策中的应用.结果表明,预见期1～4 d无雨预报准确率最高,平均可达81.4％,小雨预报为33.7％,中雨以上较低;小雨预报平均空报率为44.1％,中雨预报为81.7％,大雨预报为57.3％;无雨预报平均漏报率为18.6％,小雨预报为22.2％,中雨预报为18.3％,大雨预报为28.6％.当预报为无雨或小雨时,如达到灌溉标准的下限则可直接按计算灌水定额实施灌溉;预报为中雨及以上量级降雨量时,应适当减少灌水定额以降低灌后遇雨形成的灌水浪费,同时需注意避免降雨空报使作物受旱减产.降雨预报具有一定的精度,在进行水稻灌溉决策时应加以利用.     

降水对华北主要粮食作物灌溉需求影响特征

探明华北地区作物灌溉需求规律及主控因素是合理制定水资源规划,缓解该区地下水超采的重要依据。本文基于华北60个气象站近50年(1971—2020年)逐日气象资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算作物需水量,并分析降水对主要粮食作物(冬小麦和夏玉米)灌溉需求时空特征的影响。结果表明：在降水丰水年(25%),冬小麦作物灌溉需求指数I_RI以0.50～0.75区间的高度灌溉需求分布区为主,夏玉米则以0.25～0.50区间的中度灌溉需求分布区为主,分布面积比率分别为研究区的92%、86%;在平水年(50%),冬小麦I_RI以大于0.75的极高灌溉需求分布区为主,分布面积比率占56%,夏玉米仍以0.25～0.50的中度灌溉需求分布区为主,但分布面积比率扩大至100%;在枯水年(75%),冬小麦极高灌溉需求分布面积比率增大至97%,夏玉米则以0.50～0.75的高度灌溉需求分布区为主。降水量是影响I_RI的主控因素,随降水量的增大,不同区位I_RI均呈直线下降趋势,但对降水量变化的敏感性存在较大差异...     

鄂北地区水稻不同灌溉模式节水潜力分析

针对湖北省鄂北地区干旱现状,采用长渠灌溉试验站水稻灌溉试验成果,构建了鄂北地区水稻生长作物模型。通过假定不同灌溉下限和灌水定额设置了不同灌溉模式,利用构建的模型对不同灌溉模式进行了优化分析,提出了鄂北地区适宜的灌溉模式。在此基础上,计算分析了鄂北地区水稻不同灌溉模式的节水潜力。     

基于ORYZA2000的稻田水量平衡及地下水埋深对水稻灌溉的影响

应用水稻生长模拟模型ORYZA2000分析了淹灌、间歇灌溉、雨养3种稻田水分管理模式下田间水量平衡和水分生产率,以及不同地下水埋深对相关指标的影响。结果表明,淹灌模式巨大耗水量主要是满足稻田深层渗漏损失,间歇灌溉可以减少田间渗漏量,从而达到节水的效果,雨养栽培不仅可以减少深层渗漏,并可以利用地下水,以维持水稻蒸发蒸腾需要;3种灌溉方式以雨养模式水分生产率最高,其次为间歇灌溉,淹灌最低;地下水埋深对雨养模式的产量、水分生产率和水量平衡影响最大,对间歇灌溉相关指标影响较小,而对淹灌模式则无影响。     

南方水稻生育期降雨预报准确率评价及节水灌溉策略分析

以江西省赣抚平原灌区为例,收集了中央气象台2012—2015年的三季早稻和晚稻生育期内未来7 d降雨预报数据和实际观测降雨数据,采用正确率、漏报率、空报率、TS评分及ROC对降雨预报准确率进行评价,在此基础上提出相应的节水灌溉策略.结果表明:水稻生育期晴雨预报正确率达76.3%,早稻的漏报率总体低于晚稻,空报率高于晚稻,小雨TS评分相差较小,中雨及以上量级降雨晚稻明显小于早稻;1~7 d预见期的ROC下的面积都大于0.5,表明命中率大于虚警率,都有正的预报价值,可用于灌溉管理.返青期、乳熟期和黄熟期早稻的正确率为80.1%~88.6%,如果预报结果在小雨及以上量级可不灌或少灌;分蘖前期、分蘖后期、拔节孕穗期和抽穗开花期的正确率稍低,为64.9%~77.2%,此期间如果遇连续无雨和小雨预报可按照需水量进行灌溉,如果预报2~3 d内有中雨或以上降水则应减少灌溉量;早稻与晚稻相比虽然预报的准确度较低,但降雨预报次数和实际降雨次数更多,尤其遇到中雨及以上量级预报时,可适当减少每次灌溉的水量.考虑降雨预报的准确度进行灌溉决策既可充分利用天然降雨,又可避免灌水浪费,从而达到节水增效的目的.     

抽穗期灌溉缓解水稻高温热害的微气象学分析

为研究灌溉对水稻高温热害的防御效果,在南京以“两优培九”为研究对象,在抽穗期高温热害发生期间采用2种灌溉处理(T1,田间无水层覆盖;T2,田间保持10 cm水层)进行了田间试验,测定了稻田土壤和冠层温度,计算了稻田能量平衡各分量日变化。结果表明:在白天,T2处理可以降低水稻冠层的日最高气温、平均气温和稻田土壤温度,延后土温最大值出现时间1 h。灌溉主要影响了稻田的显热通量(H)和潜热通量(LE)交换,从而使冠层气温出现差异。T2处理 LE/Rn 比T1高9.71%, H/Rn 比T1低31.87%,表明水层覆盖下稻田潜热交换增加,显热交换降低,有利于田间蒸散散热,使冠层气温和土壤温度上升较T1缓慢。田间水层覆盖缓解了水稻抽穗期高温热害的危害。     

寒地井灌稻区节水灌溉条件下土壤温度变化及水稻产量效应

针对三江平原井水灌溉水温偏低,致使田间气温和土壤温度过低,影响水稻的正常发育,造成严重减产的现状,通过田间试验研究了节水灌溉条件下田间土壤温度的变化以及水稻的产量效应。结果表明:控制灌溉,全生育期不建立水层,土壤含水量低,土壤升温快,平均土温始终高于间歇灌溉(对照),各层土壤平均温度比间歇灌溉高1℃左右。土壤温度的差异对水稻产量的提高有着显著的影响,控制灌溉比间歇灌溉分蘖量提高了10%,每平方米穗数提高了7%,每穗实粒数提高11%,增产7.8%,节水10.4%。寒地井灌稻区采取控制灌溉技术,节水、增温、增产,为解决低温冷害提供了有效的途径。     

基于灌溉需求指数的滇中地区烤烟需水量时空变化分析

基于云南省滇中地区4个国家气象站点逐日气象资料和烤烟不同生育期作物系数,根据FAO 56推荐的Penman-Monteith公式和单作物系数法,计算了滇中地区近58 a(1956—2013年)参考作物蒸发蒸腾量、烤烟净灌溉需水量及净灌溉需求指数,分析了滇中地区烤烟生育期净灌溉需水变异特征;利用GIS普通克里金法,对滇中地区烤烟需水量、净灌溉需水量和净灌溉需求指数进行空间分布分析;采用通径分析法研究灌溉需求指数变化成因。研究结果表明,滇中地区烤烟净灌溉需求指数随生育期变化逐渐减少,即伸根期、旺长期、成熟期;其中,净灌溉需求指数大于零的年数占54%,表明烤烟区在平水年条件下需人工灌溉补给;影响净灌溉需水量最主要的气象因子为降水量。     

南方节水灌溉稻田能量通量特征及其规律分析

利用涡度相关系统在江苏省昆山市试验研究基地2013年水稻生育期所测的净辐射量、土壤热通量、潜热通量和显热通量等观测资料,分析了能量各通量在典型晴天、阴天的日变化规律和稻季能量通量的日变化、月变化及分配特征,讨论了能量各组分占净辐射量的比例和不同时间尺度上稻田的能量闭合情况。结果表明:能量平衡各分量在亚热带南部季风区节水灌溉稻田典型晴天以及水稻生育期间月均日变化均呈明显的倒U型单峰趋势,典型阴天能量平衡各分量日均值和峰值均小于晴天,但也呈单峰型变化趋势。稻季潜热通量占净辐射量的86.2%,土壤热通量占净辐射量的1.3%,不同时间尺度上净辐射量均主要以潜热形式加湿大气,感热通量占净辐射量的0.8%,与潜热通量差异显著,且占净辐射量的比例呈此消彼长的关系。在能量通量的测量过程中,与净辐射量相比,感热、潜热通量滞后于净辐射量约0.5 h,土壤热通量滞后1.5~2.5 h。热传输速度不同步,从而影响了能量的短期闭合率。但与其他生态系统相比,该节水灌溉稻田生态系统能量闭合度较高,说明该试验区涡度数据可靠,通量特征及规律具有较好的代表性,有利于通量研究的进一步开展。     

气候变化对黑河流域典型作物灌溉需水量的影响

为研究气候变化对作物灌溉需水量的影响,在假定未来气温上升0.5~4℃,降水增加10%~30%的条件下,研究了黑河流域主要作物在不同种植条件下的作物需水量及灌溉需水量的变化。结果表明,生长期内气温每升高1℃,区域内小麦净作、玉米净作和小麦与玉米间作方式下作物需水量将分别增加3.1%(15.5 mm)、2.8%(18.5 mm)和3.0%(25.6 mm),黑河流域中游每年将增加灌溉量0.15×108m3,相当于国家给黑河干流区分水量的2.4%;降水每增加10%,灌溉需水量将分别减少1.9%(7.8 mm)2、.3%(12.4 mm)和1.8%(12.8 mm)。     

不同节水灌溉方式及栽培模式下粳稻生长特性研究

【目的】缓解农业水资源供需矛盾,保障粳稻种植可持续发展,开展不同灌溉栽培模式下粳稻生长特性、耗水规律研究,为粳稻节水栽培技术提供支撑。【方法】利用称重式蒸渗仪,设置了湿润灌溉(SR)、控制灌溉(KZ)、浅湿灌溉(QS)3种节水灌溉方式,水直播(SZB)、旱直播(HZB)2种栽培模式,分析了不同节水灌溉方式和栽培模式下粳稻生长特性、耗水规律、产量及其构成因素。【结果】相同栽培模式不同节水灌溉方式下,KZ处理在有效分蘖数、耗水量、产量方面均最优,水分生产率与SR处理相当,是最优的节水高产灌溉制度;QS处理耗水量比KZ处理高19.90%,产量比KZ处理低4.22%,水分生产率比KZ处理低20.11%,产生无效分蘖多,株高高于KZ处理;SR处理水分控制严格,粳稻有效分蘖不足,耗水量低、水分生产率高,但产量远低于KZ处理和QS处理。相同节水灌溉方式不同栽培模式下,直播种植模式在生长期上较移栽种植滞后,但分蘖中后期直播种植分蘖和耗水表现出补偿效应,SZB处理分蘖数与KZ处理基本持平,HZB处理补偿效应后劲不足;直播种植在同种节水灌溉方式下产量低于移栽种植,HZB处理尤为明显,与移栽条件下不同节水灌...     

水稻控制灌溉技术在我国东北三省的应用分析

控制灌溉技术在水稻灌溉理论上是一个突破,控制灌溉实现了既节水又增产,是水稻生产的先进技术之一。通过开展我国东北三省水稻控制灌溉技术应用情况调查,综述了目前东北三省水稻种植区节水灌溉技术现状,分析了不同灌溉方式对粮食产量的影响。同时,在黑龙江选择试验区进行了节水灌溉技术的试验分析,结果表明,水稻控制灌溉技术在我国东北可望...     

黄河流域主要用水区用水规律及现状分析

以引提黄河干流水的上游宁蒙灌区、下游河南山东引黄灌区为主要用水区,综合考虑各用水区用水类型、用水特点,以农业用水为重点,在耗用水年际变化和年内分配特性分析的基础上,分析了各区域用水的时空分布,探讨了其用水规律,对于加强黄河水资源管理,优化水资源配置,具有一定的参考意义。     

气候变化对水稻生育期及灌溉需水量的影响

以辽宁营口灌区为例,考虑作物生育期随气温升高而缩短,研究了气候变化对灌溉需水量影响.结果表明,过去近60年间水稻生育期缩短了12.7 d,下降趋势显著.由于气温上升引起的参考作物腾发量的上升及降水量的下降,不管是否考虑生育期长度变化,灌溉需水量都呈上升趋势.如果不考虑生育期缩短,灌溉需水量呈极显著的上升趋势;如果考虑生...     

浑水灌溉下土壤水分变化研究

通过开展不同含沙量和粒径组成浑水测坑入渗试验,对灌水过程中(120min内)含沙量和粒径组成因素对不同土层土壤水吸力变化率及变化响应时间的影响进行了初步研究。研究认为:灌溉浑水含沙量越大,泥沙粒径组成越细,水分在土壤中的运动速度越缓慢;同时,泥沙粒径越细,含沙量变化对土壤水分变化的影响越明显,可认为,细颗粒泥沙较粗颗粒泥沙能够更有效地充填土壤孔隙,阻断土壤水下渗通道,从而减缓土壤水分运动速度。     

北方半干旱区集雨补灌技术与灌溉制度研究

内蒙古准格尔旗属于黄土高原半干旱区,该区水资源严重缺乏,年内降雨时空分配极不平衡,造成降雨与作物需水期的严重错位,修建集雨蓄水工程进行集雨补灌有效缓解了水分供需错位的矛盾且为保证作物稳产高产提供了必要条件。采用工程集水、覆膜坐水、滴灌等措施,均能在一定程度上增加土壤有效水分,减少田间土壤水分损失,增加产量,达到防旱抗旱的目的。为此探讨了集雨补灌条件下所采用的灌溉技术以及灌溉制度的拟定,为集雨补灌旱作区节水农业的发展提供基本依据。     

引黄灌区潜水蒸发规律与计算方法研究

潜水蒸发是浅层地下水向土壤水和大气水转化的重要途径,也是地下水的主要消耗项。根据惠北试验站2003-2008年实测的逐日潜水蒸发资料,分析了气象因素、作物因素、土壤因素、地下水埋深以及降雨量对潜水蒸发强度的影响规律。利用叶水庭指数模型建立了不同时段的潜水蒸发计算模型,并进行了验证,分析了日指数模型计算结果偏大的原因。基...     

海日苏灌区水稻灌溉水利用效率影响因素分析

以内蒙古赤峰市海日苏草原灌区为背景,针对灌区灌溉需水量最大的农作物水稻的灌溉水利用效率进行测量分析,在不同的基准年下,对海日苏草原灌区节水灌溉方式、灌溉发展状态以及节水工程的程度进行客观的分析评价,并得出结论:根据主成分得分确定节水灌溉投资、渠道衬砌率、水稻种植面积比等为灌溉水利用效率的正负影响因素,而自然因素的影响程度相对较小。建立了多元线性回归模型,开展灌溉水利用效率预测模型的研究,促进计划用水和节约用水。