集雨与日光温室番茄集雨水高效利用研究

在半干旱偏旱区的黄土高原坡地上设置了自然状态、各种不同材料与不同处理方式的10种集雨面,结合日光温室秋冬茬番茄栽培,采用滴灌方式,开展集雨水不同灌水量试验。通过水的转化效率探讨不同集雨面的使用价值和提高温室水转化效益的适宜灌水量。探讨了不同集水措施的效益。     

温室集雨与集雨水高效利用研究

在半干旱偏旱区设置了清除土表杂草、红沙覆盖、废膜覆盖和日光温室棚面4种不同的集流面处理,结合日光温室秋冬茬黄瓜、番茄不同灌水量试验,通过水的转化效率探讨不同集流面的使用价值和提高水转化效益的适宜灌水量.结果表明:温室棚面的年产流率最高为85.4%,其次为废膜集流面45.4%,清除土表杂草集流面的年产流率仅有8.2%.从单方水集流费用看,清除土表杂草>红沙集流面>废膜集流面>日光温室棚面,平均集流费用为2.18元/m3,单座温室棚面(450 m2)集流面加上温室间隔区废膜集雨(600 m2),集雨水总量可达到197 m3,能够满足温室一茬黄瓜和一茬番茄的需水量.     

黄土高原西部雨养农业区集雨水窖的主要类型及其效益分析——以甘肃会宁为例

本文以甘肃会宁为例 ,通过对该地区自然、社会特征的分析 ,结合本区开展的雨水集流工程 ,讨论了雨水蓄集不仅解决了该地区人畜饮水问题 ,而且成为该地区农业可持续发展的关键所在。本文主要对黄土高原雨养农业区发展雨水集流的必要性、有利条件、雨水集流系统的组成以及水窖类型、结构、投入等做了较为系统的论述。     

山地旱农区集蓄径流节水综合技术体系研究

在分析太行山区资源、环境特征的基础上,提出了太行山区水资源的开发利用战略。对沟道潜流的“截、蓄、滴”一体化开发利用技术和集蓄径流节水综合技术体系进行了重点总结。根据太行山区的实际情况,提出了6种技术模式。     

节水灌溉技术下农业种植结构优化模型研究

以往种植结构优化研究通常以经济效益最大为主要适用条件,对生态效益的侧重度较低,不适用于生态环境脆弱的西北地区。基于节水灌溉技术下构建农业种植结构优化模型,以新疆石河子灌区为研究区,以不同灌溉技术比例下经济效益最高为目标,在农业种植总面积、农业种植用水量等常规约束条件中增加了综合生态环境状况指数的计算,并以此评价优化结果的生态效益,建立线性规划模型。结果表明,与现状年相比较,随着膜下滴灌技术应用比例的下降,灌区主要农作物种植总面积有所减少,最低减至2.83×10⁴ hm²;当膜下滴灌技术应用面积占总播种面积的比例为0.84和0.82时,经济效益分别增长了0.05%和降低了0.5%,保证了经济的相对稳定,此时综合生态环境状况指数也较高,分别为22.58和22.94,有利于绿洲灌区生态环境保护与改善;此2种膜下滴灌技术应用比例0.84和0.82条件下,灌区主要作物种植结构优化分别为：膜下滴灌面积小麦1 100.0 hm²、玉米2 373.3 hm²、棉花17 286.7 hm²和桃子728.0 hm²,其他灌溉技术小麦206.7 hm²、玉米453.3 hm²、棉花3 293.3 hm²和桃子140.0 hm²;膜下滴灌面积小麦1 073.3 hm²、玉米2 320.0 hm²、棉花16 713.3 hm²和桃子710.7 hm²,其他灌溉技术小麦233.3 hm²、玉米506.7 hm²、棉花3 666.7 hm²和桃子153.3 hm²。     

半干旱区玉米根域集雨种植模式下的施肥效应研究

为集成完善旱作农田根域集雨种植技术,实现水肥耦合叠加效应,本研究设置了4种化肥施用量梯度,即高(H:1 279 kg·hm~(-2))、中(M:919 kg·hm~(-2))、低(L:460 kg·hm~(-2))和不施肥(CK),对不同处理条件下的春玉米产量、养分利用效率及化肥偏生产力进行了研究。结果表明,随着施肥量的增加,春玉米产量显著提高,提高幅度4.70%~39.48%。与不施肥CK处理相比,施肥处理增加了玉米植株对氮素和磷素的吸收量,最高增幅可达101.51%。养分利用率随着施肥量的增加呈抛物线型变化。土壤养分贡献率和化肥偏生产力随着施肥量的增加均呈降低趋势,综合经济产量和化肥投入成本分析,在试验区域根域集雨种植模式下中量施肥较适,即每公顷纯N施用300 kg、P2O5施用150 kg左右。     

大豆玉米带状复合种植模式下灰地种蝇发生为害研究

在河北省涞源县大豆玉米带状复合种植模式的苗期,调查中发现一种同时对大豆、玉米种子及其幼苗造成为害的地下害虫,通过形态和分子鉴定明确为灰地种蝇幼虫。本研究分别描述了该虫对大豆、玉米为害的症状,并通过对不同施肥处理田块被害情况的调查,发现施用未腐熟的有机肥田块为害较重。该研究可为大豆玉米带状复合种植模式下苗期规避该虫的为害风险提供指导。     

农户采纳节水灌溉的经济及技术评价研究——以通辽市玉米生产为例

技术的经济效益及技术效果对技术推广具有重要意义.文中基于通辽市农户玉米生产田块尺度的调查数据,从节水灌溉技术的成本收益、技术使用的产量效果两方面对节水灌溉技术进行经济及技术评价,目的是分析不同推广条件的影响,考量技术使用效果.研究结果表明:项目区农户、经营规模30-50亩、高中及以上学历、一兼农户等条件下,推广节水灌溉技术具有更高的比较优势.该区域玉米生长期最佳用水量处于200m3/亩到300m3/亩区间.玉米节水灌溉的增产效果在10kg/亩左右,成本收益效果在130元/亩左右.因此,节水灌溉能够显著节约农户生产成本,实现粮食增产,适宜在有条件地区推广使用.     

集雨节灌种植技术对春玉米光合特性及产量的影响

以春玉米为供试材料,以传统灌溉方式沟灌、水平畦灌为对照,研究了集雨节灌种植技术对春玉米功能叶片的相对叶绿素含量（SPAD值）、光合参数以及籽粒产量的影响。结果表明,在同期灌溉处理中,集雨节灌处理各测定时期的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）以及气孔导度（Gs）较沟灌处理分别提高10.57%～16.15%、4.10%～9.24%、15.38%～33.33%;较水平畦灌分别提高11.31%～26.19%、5.73%～13.56%、22.73%～47.37%;较沟垄集雨种植分别提高-0.12%～26.19%、0.16%～9.95%、-4.35%～25%。集雨节灌处理的相对叶绿素含量（SPAD值）和瞬时水分利用效率（WUE）与沟灌、水平畦灌、沟垄集雨种植相比差异不明显。在播前灌1水条件下集雨节灌处理的产量和水分利用效率（WUE_Y）较沟灌、畦灌和沟垄集雨种植分别提高15.45%（P<0.05）、21.85%（P<0.05）、3.28%和39.82%（P<0.05）、53.13%（P<0.05）、4.44%,在开花期灌1水条件下分别提高7.06%、18.42%（P<0.05）、2.32%和28.41%（P<0.05）、39.58%（P<0.05）、5.09%,在播前和开花期均灌1水条件下分别提高5.03%、14.57%（P<0.05）、5.72%和40.23%（P<0.05）、54.70%（P<0.05）、2.99%。试验表明,集雨节灌 种植技术在大幅度降低灌水量的情况下可以提高叶片的光合性能,并显著提高玉米籽粒产量。     

旱塬地集雨节水灌溉的初步研究

于1998～2000年设置了天然降雨下渗与径流模拟试验，以比较本田集雨、全覆盖集雨、旱井集雨等集雨方武的效果。试验表明，本田集雨仅能收集降雨量的2．3％～5．9％，所以只能作为集雨的辅助措施，而场院、道路、山坡或全覆盖条件下能收集降雨量的50％以上。利用地头旱井收集径流雨水，在小麦和玉米生育期使用现代化滴喷灌技术补灌，不仅可以显著增加作物产量，而且可以提高复种指数。据1998年试验，小麦、玉米每666．7m^2总产达733．3kg，比对照增产38．2％；1999年试验，小麦、玉米总产达440．7kg；2000年，总产432．7kg，增产67．5％。     

半干旱地区雨水高效富集利用技术应用

在我国半干旱山区,高效利用雨水资源发展高效节水农业,提高灌溉水的利用率和农田水的利用效率,是解决水资源短缺问题的重要措施。"半干旱区雨水高效富集利用技术"是指天然降水在250～600mm的地区汇集降水进行农田补充灌溉的一整套实用技术。它紧紧围绕提高有限降水的高效富集高效利用,对集雨工程技术、灌溉技术、农业与生物技术、节水农机具及防渗新材料、运行管理模式进行了集成、创新研究及示范,形成了农业高效用水的技术体系。     

冀西北旱坡地南瓜田间沟垄集雨种植模式研究

在怀安县前所堡旱作示范区以南瓜为试材,采用窄土垄沟、宽土垄沟、窄膜垄沟、宽膜垄沟4种不同沟垄处理方式,常规平作为对照,研究不同的沟垄措施对南瓜地土壤水分含量、水分利用及产量的影响.结果表明:沟垄栽培可使水分聚集于种植沟中较小有效栽培面积中,改善土壤水分分布状况,不同处理间效应大小依次为:宽膜垄沟＞窄膜垄沟＞宽土垄沟＞窄土垄沟＞平作,且覆膜效应大于垄的宽窄效应;沟垄处理对土壤水分在表层影响大,在较深土层影响小.沟垄处理均可提高水分利用效率,其中土垄与平作差异不明显,而膜垄水分利用率宽膜垄沟(40.85 kg·hm-2·mm-1)、窄膜垄沟(39.03 kg·hm-2·mm-1)均显著高于平作(30.27 kg· hm-2· mm-1)(P＜0.05),宽垄比窄垄水分利用率高,但差异不显著.不同沟垄处理对南瓜的产量影响较大,产量增加4.23％～32.39％,增产效益176.2～1 210.4元·hm-2,两膜垄组南瓜产量与对照平作差异显著(P＜0.01),尤以宽膜垄沟增产效益为最高.综上所述,宽膜垄沟的栽培方式对南瓜水分利用和增产增效作用显著,是目前坡耕旱地南瓜生产中较为理想的田间沟垄微型集雨种植模式.     

宁南旱区沟垄集雨结合补灌对土壤水分利用及冬小麦产量的影响

为探明沟垄集雨结合不同时期补灌措施的集雨保墒效果,2013-2015年在宁南半干旱区设置不同补灌模式(全生育期不灌溉、前期(拔节期)补灌、后期(抽穗期)补灌、前后期均补灌)结合补灌方式(集雨补灌和传统畦灌),研究集雨补灌措施对土壤水分、冬小麦产量及水分利用效率的影响。结果表明:沟垄集雨补灌模式可有效改善0~200 cm土层土壤贮水量,尤其对0~40 cm土层提高较为明显。在2013-2014年(枯水年)灌水量减半的情况下,前期补灌和全生育期不灌溉处理的小麦产量均高于相对应的畦灌处理,分别提高了2.6%和6.2%,其余处理和对应的畦灌处理相比无增产效应;在4种补灌模式下,集雨补灌处理的水分利用效率、灌溉水利用效率均显著高于对应的畦灌处理,其中前期补灌最为显著,分别提高8.5%和105.1%。2014-2015年(丰水年),除集雨前后期均补灌处理外,前期补灌、后期补灌和全程不灌溉处理的产量均高于对应的畦灌处理,分别提高4.5%、7.4%(p0.05)和4.9%;在四种补灌模式下,除集雨前后期均补灌和不灌溉处理的水分利用效率与对应的畦灌处理相差不大外,其余各补灌处理的水分利用效率和灌溉水利用效率均显著高于相对应的畦灌处理,最大增幅分别为3.8%和114.7%。可见,沟垄集雨结合适量补灌措施可显著提高冬小麦产量和水分利用效率。     

集雨农业雨水利用转化效率及其提高途径分析

集雨农业是指收集、存储雨水径流并将其作为农村家庭人畜饮用水、环境卫生用水和农业补充灌溉用水的农业生产活动,包括收集、存储、输送、利用等多个过程,但目前各地的集雨农业技术研究多注重单项技术研究,而没有把它们当作一个整体来进行研究,导致许多地方出现收集与存储、收集与利用、存储与输送、存储与利用等脱节的现象,使各个环节的雨水利用转化效率普遍偏低。本文首先比较系统完整地提出了集雨农业雨水利用转化效率的概念,将集雨农业的雨水收集、雨水存储、雨水输送和雨水利用等各个过程看作一个整体进行研究分析,然后结合有关试验资料提出了提高集雨农业雨水利用转化效率的途径。     

沟覆盖材料对垄沟集雨种植土壤水分和玉米根系分布的影响

为寻求半干旱地区垄沟集雨环保沟覆盖材料,探究垄沟集雨种植增产机理,在半干旱黄土高原区通过大田试验,以传统平作为对照,研究不同沟覆盖方式(无覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖)对土壤含水量、玉米根干重、根长、根表面积和根体积的影响。结果表明:垄沟集雨种植沟中的土壤含水量、玉米根干重、根长、根表面积和根体积明显大于垄中;与平作相比,无覆盖、生物可降解地膜覆盖和秸秆覆盖耕层沟中作物生育期平均土壤含水量分别增加6.9%、10.6%和9.3%,垄中平均土壤含水量分别降低13.8%、10.9%和5.6%;玉米总根干重(沟中+垄中)分别降低15.9%、6.1%和16.8%,总根长分别增加37.6%、43.7%和34.8%,总根表面积分别增加10.5%、33.6%和15.0%。无覆盖和秸秆覆盖玉米总根体积分别降低34.5%和16.3%,生物可降解地膜覆盖玉米总根体积增加13.2%。与传统平作相比,垄沟集雨种植增加土壤水分、玉米根长和根表面积,降低玉米根干重。在不同沟覆盖方式中,生物可降解地膜覆盖具有较高土壤含水量、根长、根表面积和根体积。     

山旱地日光温室辣椒集水节灌试验研究

于2002~2004年在青海省乐都县的典型干旱山区进行温室辣椒集水节灌试验。试验结果表明,要使山旱地温棚产量大幅度提高,补充水量在根系范围内田间最大持水量的60%~80%之间经济效益最佳;同时灌溉方式以人为控制根系双侧大小沟交替进行灌溉具有显著的增产效果;补充水分关键时期应在初花后10 d开始的生殖生长集中期内。     

半干旱山区积盐果园集雨灌溉洗盐效果研究

以甘肃省秦安县兴国镇郑川村盐分胁迫果园土壤为研究对象,研究了集雨灌溉对果园土壤剖面盐分离子和果树生长的影响.结果表明:在淋洗前后全盐(P=0.001<0.01)和水溶性Na+(P=0.000<0.01)有极显著的差异,Cl~-(P=0.040<0.05)和水溶性Ca~(2+)(P=0.045<0.05)有显著的差异,而K~+、Mg~(2+)、HCO_3~-、CO_3~(2-)和SO_4~(2-)在淋洗前后差异不显著.通过果园土壤淋洗,能够明显改善树体的生长状况,叶缘焦枯的叶片逐渐恢复正常.