土壤水势控制在农业灌溉应用中的研究进展

土壤水势控制在灌溉水资源高效利用以及精确灌溉控制系统等领域发挥着重要的作用,从土壤水势控制灌溉技术在节水灌溉、水土资源化利用和精确灌溉自动化系统中的应用等方面总结了国内外基于水势控制灌溉技术应用的研究进展.根据不同水势控制灌溉下的作物生理指标制定相应的土壤水势范围控制灌溉,一方面可以用于节水灌溉,获得较高的作物产量、质量和灌溉水利用效率;另一方面可以快速高效的制定咸水和盐碱土资源化利用中作物的灌溉制度;而土壤水势与作物需水的密切关系、土壤水势传感器的精确响应和传输则为精准灌溉提供了理论与技术支持.最后指出土壤水势控制应用与发展所面临的问题并展望了未来的发展方向.     

作物节水灌溉需水规律研究

基于节水灌溉条件下作物需水量试验资料,分析了控制灌溉和覆膜旱作节水灌溉的水稻需水规律以及节水高效灌溉模式下冬小麦、夏玉米和棉花作物的需水规律。结果表明,节水灌溉模式通过对水稻、冬小麦、夏玉米和棉花等作物产生的生长调控作用与补偿生长效应,使植株蒸腾量和棵间蒸发量较大幅度减少,各阶段需水量、需水强度和需水模系数均发生显著变化,形成了节水灌溉模式的主要农作物新的需水规律。可为节水灌溉制度的制定、节水型灌区动态配水及灌溉预报等提供科学依据。     

区域节水灌溉的节水潜力简易计算方法探讨

节水灌溉是用尽可能少的灌溉水投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式.节水灌溉的节水潜力是在保持农作物产量不降低的前提下,通过采用工程、技术和措施使从水源取用的灌溉水通过输水、配水和灌水供给作物利用的过程中,可能减少的损失水量.在制定区域节水灌溉规划时,需要对发展节水灌溉后产生的节水潜力进行分析计算,以此作为规划决策的依据.对于节水灌溉的节水潜力分析计算方法国内已进行过诸多研究,但要精确计算则很困难.为此,借用《全国灌溉用水定额编制》的研究成果,采用作物灌溉用水"参照定额"、作物灌溉用水定额调节系数和作物用水定额计算式提出了一种区域节水灌溉的节水潜力简易计算方法,并以全国2010年节水灌溉发展规划的节水潜力作为算例,分析计算了规划目标年发展节水灌溉工程的节水潜力.     

玉米节水灌溉技术研究现状及发展趋势

节水灌溉技术可以帮助农民有效管理水资源，提高作物产量和水利用效率。以玉米为研究作物，基于玉米种植中灌溉环节存在的问题，提出玉米节水灌溉技术的必要性，系统论述了玉米节水灌溉技术研究现状，总结目前玉米节水灌溉新技术及未来发展趋势。研究结果旨在为提高玉米产量和水资源利用率提供理论参考与借鉴。     

农业灌溉模式与节水技术应用

节水灌溉模式主要是指利用最低限度的灌水量获得最大的农作物产量及农业收益,目前常见的节水灌溉措施主要包括渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌、滴灌、水肥一体化技术及水肥气一体化技术等。节水灌溉技术需要根据相应作物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等进行合理规划,进而制定适宜的灌溉制度,做到精准、适时、适量的灌溉。基于节水灌溉技术的发展意义与应用优势,详细阐述了目前常见的节水灌溉技术含义与发展,并以水稻及小麦等作物需水规律进行分析,为节水灌溉提供理论基础,对于缓解农业水资源紧张、促进我国农业可持续发展提供技术参考。     

几种基于植物生理活动的节水灌溉指标研究进展

根据作物自身生理活动来确定合理的灌溉指标是节水农业研究的一个重要基础工作.近年来,伴随着植物生理学的发展,出现了几种非常有应用潜力的灌溉指标.对这几种指标的原理、研究现状及存在问题进行了评述,旨在推动作物节水灌溉指标的研究,从而建立更为合理的节水灌溉制度.     

农业灌溉现状及作物对灌溉的响应机制

灌溉是维持半干旱区作物生产的重要措施,节水灌溉技术因各国国情、地理和气候条件的不同会有所差异,发展节水灌溉是未来农业灌溉的前进方向,是迈向精准农业、智慧农业的必经之路.干旱与半干旱地区的农作物生长发育受灌溉因素影响较大,了解作物应对灌溉的生理响应机制可改善灌溉条件下作物的生长发育状况,为灌溉条件下作物产量的形成奠定基础...     

贵州省冬小麦优化灌溉制度研究

作物灌溉制度是按全生育期需水要求制定的灌水次数、灌水定额、灌水时间及灌溉定额,通过对修文节水灌溉示范园冬小麦灌溉试验研究总结分析,得出贵州省冬小麦相应水平年最优灌溉制度.     

节水灌溉的作物需水量试验研究

对节水灌溉条件下的冬小麦、夏玉米、棉花和水稻需水量进行试验研究 ,结果表明 ,节水灌溉模式对作物需水量变化产生较大影响。与浅水灌溉模式相比 ,控制灌溉模式的水稻需水量减少 3 4.6% ,覆膜旱作节水模式的水稻需水量减少 3 9.94%。采用节水灌溉模式后 ,冬小麦需水量减少 1 0 %左右 ,夏玉米需水量减少1 3 % ,棉花需水量减少 3 0 %。因此 ,对大田农作物进行高效节水灌溉 ,能在获得高产 (增产 )的前提下 ,较大幅度地减少作物的蒸发蒸腾量 ,其中无效蒸腾量的减少成为主要因素之一     

激励节水灌溉技术推广的水价机制

随着水资源的日益稀缺,推广节水灌溉技术变得越来越有必要,现实中可以通过建立合理的水价机制激励节水灌溉技术的推广.通过数学模型分析指出:为激励节水灌溉技术的采用,水管理者制定水价体系时,除考虑总水量约束外,还必须使用水户采用节水灌溉技术得到的净收益大于不采用节水灌溉技术的净收益.     

以肥调水提高水分利用效率的生物学机制研究

为揭示以肥调水作用的内在实质,充分发挥水肥的协同作用,我们于１９９５～１９９６年进行了大田和深桶栽培冬小麦氮、磷二因素五水平二次通用旋转组合设计施肥试验。采用中子法和石膏块法监测土壤水分,于灌浆初期用美国产ＬＩ—６２００型便携式光合作用系统测定光合、蒸腾速率,同时挖取土柱测定根系。研究表明合理施肥可显著增加冬小麦根量,提高根系活力,扩大作物吸收水分和养分的空间和动力;提高光合、蒸腾速率和蒸腾蒸散比（Ｔ／ＥＴ）,降低土壤水分无效蒸发损失;增加有效穗数和经济产量。从而使冬小麦的水分利用效率得以大幅度地提高。     

Does silicon and irrigation have impact on drought tolerance mechanism of sorghum?

Silicon absorption by crops in the form of silicic acid confers efficient utilization of available irrigation water by minimizing transpiration losses. In present study, silicon and irrigation effects on sorghum growth dynamics and drought tolerance mechanism were evaluated during 2007-2008. Two sorghum cultivars: PARCSS2 and Johar1 were treated with two levels of silicon (Si₀ = control and Si₂₀₀ = 200 ml l⁻¹ of potassium silicate per kg of soil) and irrigation (W₀ = control, crop lower limit and W₄₀ = 40 mm of water, crop upper limit). The results depicted that silicon absorption led to increased leaf water potential, growth, transpiration, net photosynthetic rate and decreased shoot to root ratio in sorghum cultivars compared to control treatment. It can be concluded that synergistic effect of silicon fertilization with ample irrigation may improve the crop stand under drought and biotic stresses.     

棉花冠层温度的变化规律及其用于缺水诊断研究

作物冠层温度是反映作物水分状况的一个良好指标，在研究环境因素对冠层温度影响的基础上，分析了不同土壤水分条件下棉花冠层温度的变化规律。研究表明了冠层温度与细胞液浓度之间存在良好关系，建立的冠层温度与气温差同气象因素和土壤水分的关系可用于判断作物的缺水状况     

地下水埋深对作物的影响研究现状

根据国内外的研究成果,对地下水埋深对作物的影响的研究现状进行了分析和总结。地下水埋深影响作物土壤水分吸收和盐分运移,影响作物生长发育、产量。适宜的地下水位能够改善作物的土壤环境,提高根系活力,增加作物产量。最后提出了需要进一步研究的问题。     

不同地下水埋深时甜椒需水量及作物系数试验研究

采用排水式蒸渗仪试验,研究了不同地下水埋深时,甜椒需水量和地下水利用量的变化规律及与外界环境因子的关系。分析和模拟了甜椒作物系数,并与FAO-56推荐作物系数值进行了比较。结果表明,地下水埋深为0.6~0.9m时,地下水与降雨利用量占需水量的40%~50%,灌溉量较低。地下水埋深较浅时,需水量与地下水利用量与蒸发量、气温和地温具有显著的线性关系。地下水埋深较深时,需水量主要受降雨的影响,与环境因子的相关性较小;地下水利用量与蒸发量、气温、地温及饱和水气压差仍具有显著的线性关系。甜椒全生育期作物系数为1.35,与移栽后旬数、地温和需水系数分别表现出3次、2次和3次多项式的关系。生长中期和后期,作物系数分别为1.25和1.25~1.1,高于FAO-56推荐值。研究结果为蔬菜类作物节水灌溉制度的制定和高效灌溉管理提供参考。     

3种土壤灌溉后通气小白菜的水分及养分利用特性

选取3种河南省典型土壤(郑州黏土、洛阳粉壤土和驻马店砂壤土),以小白菜为供试作物,采用地下滴灌供水,设置常规灌溉为对照组(CK)、灌溉后通气(MV)为试验组开展盆栽试验,研究灌溉后通气对小白菜水分和养分利用的影响.结果表明,与CK相比,处理MV显著地提高了3种土壤小白菜根系活力、根干质量和净光合速率.处理MV显著提高了小白菜蒸腾速率,其中,黏土、粉壤土的分别提高了20.61%和15.98%.黏土在处理MV时,小白菜产量和水分利用效率分别提高了38.08%和52.70%;小白菜氮、磷、钾吸收效率分别增大了61.65%,66.54%,104.83%.粉壤土在处理MV时,小白菜磷、钾吸收效率分别增大了50.60%,73.65%.砂壤土在处理MV时,小白菜磷、钾吸收效率分别增大了40.84%,26.19%.以上差异均具有统计学意义(P<0.05).综上,黏土灌溉后通气处理对小白菜水分、养分利用及产量的提高效果最为显著.     

Water use,water-use efficiency and yield of dryland chickpea as influenced by P fertilization,stored soil water and crop season rainfall

Dryland chickpea is grown on stored water in the soil profile and with limited crop season rainfall (CSR). In a field experiment, carried out for 3 years on silty loam soil, water extraction pattern, water use and its efficiency by chickpea in relation to P application, stored soil water and crop season rainfall have been investigated. Stored soil water varied from 182 to 246 mm in a meter profile and the CSR varied from 72 to 184 mm.Response of P application increased with increasing initial water storage in the soil profile. The first 60–100 days of crop growth appeared to be the most critical. Water stress during this period severely affected the yield. Rainfall after 100 days did not appear to have been fully utilized by the crop, especially when the crop had already suffered from water stress between 60 and 100 days. Compared with the control, P application increased yield, water use and water-use efficiency. Soil water depletion was 25% greater for the fertilized crop than for the unfertilized crop.     

太阳能抽水泵的自动追光控制系统研究

在西部偏远的农村,阳光充足,太阳能要比电能更容易获得,农业用水可以采用太阳能抽水泵。介绍了一种自动追光控制系统,它用来辅助抽水泵的太阳能供电系统,控制步进电机去带动太阳能电池板自动旋转,使电池板能够保持在太阳能转换效率最高的位置,能够使太阳能抽水泵更加充分利用太阳能资源。     

Relations between relative evapotranspiration and predawn leaf water potential in soybean grown in several locations

Summary The measurement of water consumption in the field is normally restricted to research purposes, although the development of practical field criteria for timing water application is required to improve crop productivity. To develop such criteria irrigation experiments on Soybean were conducted from flowering to grain filling at four locations which differed in their soil properties and the convective contribution of their climates to potential evapotranspiration. The energy balance, predawn leaf water potential (PLWP), soil moisture depletion, and a crop water stress index (CWSI) based on foliage temperature were measured. The range of soil, atmospheric, phenological and irrigation conditions, produced a common, linear relation between relative evapotranspiration (rET) and the logarithm of -PLWP. Correlation with the temperature based CWSI was weak. A similar relation with PLWP for other C₃ plants was also derived from data in the literature. This relation could be helpful for irrigation scheduling once the critical values of rET for crop productivity are known.     

Increasing water productivity with improved N fertilizer management

There is continuing debate about the role of water productivity and the potential to increase it in response to significantly increased water demand to meet the future needs for food—estimated to be roughly double that of today by 2050. The debate centers round the relative potential benefits of enhancing rainfed agriculture, improving irrigation and expanding areas of both. All expansion and intensification options will require significantly more water to be used, often in places where the ecosystem impacts of agriculture are already severe. Improvement in water productivity can result from improving the provision and management of the other factor inputs of crop production. There is considerable debate on the ability of other inputs—typically nitrogen—to substitute for water. This paper describes a set of simulations undertaken with well calibrated maize (Zea mays L.) crop model in Decision Support System for Agro-technology Transfer (DSSAT). The simulations investigate the response to nitrogen under rainfed conditions in Florida, and show that neither the transpiration ratio nor the harvest index are constant in practice, and that fertilizer use can enhance water productivity, even in quite high yield conditions and that the transpiration ratio can be increased by N fertilizer application at low levels of crop water use.