膜下滴灌种植关键水对冬马铃薯产量与质量的影响

云南冬马铃薯生育期为旱季,作物需水量难以得到充分保障,通过灌溉可以补充作物需水,但是灌水节点和灌水量对作物生长发育的影响尚不明确。试验通过膜下滴灌在齐苗期、开花期、淀粉积累期进行不同灌水处理,寻找最佳灌水时段和最优灌水量。结果表明：灌水时段选择齐苗期和开花期2次灌水,单次灌水量为72 m³/hm²时,冬马铃薯产量最高(58790 kg/hm²),商薯率最优(95.6%),经济效益最好（84059.71元/hm²）。通过试验证明,云南冬马铃薯灌水关键期为齐苗期和开花期,单次灌水量72 m³/hm²为冬马铃薯种植关键水的最佳灌水量。     

河套灌区小麦套种向日葵高产节水灌溉制度

针对河套灌区水资源日益紧缺及生产中浪费严重的状况,以当前主要种植模式小麦套种向日葵为对象,以节水和高产为目标,研究不同灌溉时期及灌溉量对小麦套种向日葵经济产量、经济效益及水分利用效率的影响。结果表明,小麦套种向日葵模式下,随着灌水量增加,套种小麦和向日葵及套种作物全生育期总耗水量显著增加,水分利用效率(WUE)却明显下降。套种小麦和向日葵及套种总产量、经济效益均以全生育期浇3水以上处理较高,且处理间产量差异不显著。综合分析得出,河套灌区小麦套种向日葵节水与高产相统一的耗水量为5 000~6 000m3/hm2,全生育期灌3水是小麦套种向日葵实现高产的最佳节水灌溉模式,即小麦拔节期、抽穗期、向日葵开花期灌水3次,每次灌水定额900 m3/hm2,可实现套种小麦经济产量7 000kg/hm2、套种向日葵经济产量2 800kg/hm2以上,全生育期水分利用效率1.0kg/m3以上的目标。     

水分与氮素对膜下滴灌棉花叶片叶绿素含量时空分布的影响

通过南疆膜下滴灌棉花不同灌水量和施氮量的田间试验，研究了棉花在不同生育时期及不同叶位叶片叶绿素含量的时空分布。结果表明，在苗期氮肥用量对子叶叶绿素含量的影响显著，随叶位增加，对真叶叶绿素含量的影响越来越小。盛蕾期是棉花叶片叶绿素含量变化最为敏感的时期，并受氮肥施用量的显著影响。在花铃期氮肥用量和叶位均影响棉花叶片叶绿素含量，同时施氮量和滴水量的比值对叶绿素含量的影响也极为明显；在盛铃期，水分与氮肥施用量对棉花叶绿素含量的影响已不显著，但不同叶位之间仍然差异很大。在棉花生长的中后期，滴水量主要影响棉花下部叶片叶绿素含量，而氮素供应量主要影响上部叶片叶绿素含量，中部叶片叶绿素含量同时受水分和氮素的调节。南疆膜下滴灌棉花叶片叶绿素含量，在苗期和盛蕾期以下部叶片最高，花铃期和盛铃期以中部叶片最高，每个叶位叶绿素含量均随着生育时期的推移而逐渐增加。     

调亏灌溉对‘阳光玫瑰’葡萄产量品质和水分利用率的影响

为了探索杨凌地区最佳的‘阳光玫瑰’葡萄果实生长及品质的水分调控阈值。在‘阳光玫瑰’葡萄的花期、果实膨大期和着色成熟期分别设置轻（田间持水量65%的土壤含水量）、中（田间持水量55%的土壤含水量）两种干旱胁迫,以全生育期充分供水为对照,研究不同生育期调亏灌溉对‘阳光玫瑰’葡萄生理生长状态、果实产量、品质指标及水分利用率的影响。结果表明,与充分供水相比,花期中度干旱胁迫提高果实品质和产量,每667 m²产量增加5.52%,水分利用率提高8.58%;果实膨大期轻度干旱胁迫每667 m²产量减少4.42%;着色成熟期中度干旱胁迫显著提高果实品质,但每667 m²产量减少0.39%,水分利用率提高2.49%。综合生长指标、水分利用率、产量及品质指标四个方面得出花期中度水分胁迫最佳灌溉制度。     

贵州水稻有效降水量和需水量特征分析

为了分析贵州水稻生育期内有效降水量和需水量等水资源的变化特征,研究基于贵州80个气象站点1961—2015年的逐日气象资料,采用美国农业部(USDA)土壤保持局推荐的有效降水量和联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的参考作物蒸散量计算方法,计算贵州水稻不同生育期内的有效降水量和需水量,并分析水稻不同生育阶段缺水量和灌溉需求指数的变化特征。结果表明:1961—2015年,贵州水稻全生育期有效降水量为324 mm,呈递减趋势,其中,移栽—抽穗期是有效降水量最大的阶段,呈递增趋势,其他生育期有效降水量均为递减趋势;水稻全生育期需水量为737 mm,呈递减趋势,其中,移栽—抽穗期、抽穗—灌浆期需水量呈递减趋势,其他生育期需水量呈递增趋势;水稻全生育期多年平均缺水量为413 mm,呈递增趋势,其中,移栽—抽穗期缺水量呈递减趋势,其他生育期呈递增趋势。全生育期作物水分盈亏指数为0.56,其中,抽穗—灌浆期对灌溉依赖程度最高。     

渗灌条件下保护地黄瓜不同生育期适宜灌水定额

采用保护地黄瓜栽培小区试验的方法,将黄瓜全生育期分为前期、后期两个阶段,按生育阶段控制上、下限对黄瓜进行组合灌溉,通过比较黄瓜产量和水分生产效率,探讨了用节点式渗灌灌溉温室栽培黄瓜灌水定额(灌溉湿润比)的适宜取值范围。结果表明：在砂质粘壤土上,当节点式渗灌管埋深为25 cm、计划湿润层深15～40 cm(厚度25 cm)、灌水控制上限和下限分别定为土壤水吸力6 kPa(田间持水量)和30 kPa时,将计划湿润层湿润比设定为前期0.37～0.38(灌水定额54～56 m³/hm²)、后期0.34～0.37(灌水定额50～55 m³/hm²),并依此进行灌溉,具有较好的高产、优质、节水效果。     

自适应人工蚁群算法在水资源优化配置中的应用

为实现水资源合理调度,建立了水资源优化配置模型,针对该非线性模型求解较困难及其他方法求解精度不高的问题,提出了自适应人工蚁群算法(AACS)。以闻喜涑水灌区和陈村灌区水资源优化配置为实例,对涑水河陈村峪水库、紫家峪水库和杨家园水库给灌区供水调度进行优化,采用AACS法求解灌区水资源优化配置模型。结果表明:该模型可真实地反映灌区供需水平衡变化的总体趋势,所建模型是合理的,为判断时间序列数据的非线性提供了一种新方法。     

灌水量与灌水次数对焉耆盆地籽瓜产量性状的影响

[目的]研究灌水量与灌水次数对焉耆盆地籽瓜产量性状的影响。[方法]研究了焉耆盆地灌水量与灌水次数对籽瓜产量、鲜瓜重和出籽率影响,并计算各生育期的需水量。[结果]2012、2013、2014年,不同灌水定额处理下的籽瓜产量差异均较显著,尤其2012和2013年达到极显著水平。2012年灌水次数处理对籽瓜产量有显著影响。灌水次数对鲜瓜重有显著影响,而灌水量对其影响达到极显著水平,进一步说明灌水量对鲜瓜重的影响极大,而籽瓜出籽率在不同灌水量和不同灌水次数下表现均不显著。籽瓜产量与耗水量之间呈二次抛物线关系,籽瓜全生育期最佳需水量为3 600 m~3/hm~2,最佳灌水次数8次左右。当全生育期供水量小于3 600 m3/hm~2时,籽瓜产量随耗水量的增加而增加;当全生育期供水量大于3 600 m3/hm~2,产量不增反降。籽瓜各生育期需水量中,苗期需水量占全生育期的16.8%,开花坐果期占26.9%,果实膨大期占38.2%,成熟期占18.1%。[结论]该研究为掌握籽瓜的需水规律,充分分配并发挥有限水资源的最大潜力提供理论依据。     

调亏滴灌对土壤水盐分布与河套蜜瓜产量的影响

研究不同生育期调亏及亏缺程度对土壤水盐分布和河套蜜瓜产量的影响。采用田间滴灌试验,分别在蜜瓜伸蔓期和结果期进行20%、30%和40%灌水量亏缺处理。试验结果表明:充分灌溉处理(T1)的土壤剖面含水率随时间波动最为剧烈,伸蔓期和结果期亏缺处理的土壤剖面含水率平均极差分别比T1低48.5%和80%。各处理的土壤剖面盐渍度随时间均有增长趋势,T1的土壤剖面平均电导率在生育期前后的增幅为0.026ds/m,亏缺灌溉处理的增幅为0.073~0.098ds/m。伸蔓期和结果期亏缺处理的产量平均值分别比充分灌溉处理显著降低16.0%和20.5%,但2个时期亏缺处理的产量之间不存在显著性差异。伸蔓期亏缺处理的平均灌溉水利用效率比T1低11.6%,而结果期亏缺处理比T1高6.5%。在结果期亏缺处理中,进行30%灌水量亏缺的T7产量最高,并与伸蔓期各亏缺处理相对于T1的减产幅度相差不大,但灌水量比T1低25.0%,灌溉水利用效率比T1高9.0%。因此,为取得较好的节水效应和灌溉水利用效率,T7是滴灌条件下河套蜜瓜覆膜起垄种植的最佳选择。     

Analysis of soil water availability by integrating spatial and temporal sensor-based data

An efficient irrigation system should meet crop demands for water. A limited water supply may result in reductions in yield, while excess irrigation is a waste of resources. To investigate water availability throughout the growing season, on-the-go sensing technologies (field elevation and apparent electrical conductivity) were used to analyze the spatial variability of soil relevant to its water-holding capacity. High-density data layers were used to identify strategic sites to monitor changes in plant-available water over time. To illustrate this approach, nine locations in a 37-ha agricultural field were selected for monitoring the soil matric potential and temperature at four depths (18, 48, 79 and 109 cm) using wireless technology. Using a linear regression approach, a field-specific model was developed that quantified plant-available water at every field location and at specific points in time. Further analysis was used to quantify the percentage of the field that undergoes a potential shortage in water supply. These results could be used to optimize irrigation scheduling and to assess the potential for variable-rate irrigation.     

不同水分处理对晚稻生长及产量的影响

本文研究了不同水分处理对晚稻生长和产量的影响。结果表明,在节水条件下,K优817长期无水层处理不仅会造成植株株高下降,而且会影响叶片的生长,干湿处理的分蘖高峰期发生早,田面温度提高,株高整齐度好;齐穗后断水时间会影响水稻产量尤其是结实率,T1、T2和T3的单株丛产量平均值分别比对照产量减少48.8%、46.1%和21.0%。结实率分别比对照减少38.8%、37.3%和15.2%。断水时间越早,对结实率影响愈大。     

基于AquaCrop模型的大豆灌溉制度优化研究

【目的】 探究AquaCrop模型在关中地区的适用性,寻求大豆在不同降水年型下最适宜的灌溉制度。【方法】 用田间试验实测数据对该模型进行校正,并用校准后的模型模拟1961—2019年内所有3种不同降水年型14种灌溉制度下的大豆产量和水分利用效率。【结果】 AquaCrop模型模拟田间产量最高处理的冠层覆盖度的决定系数(R ²)、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差(NRMSE)及Nash效率系数(EF)分别为0.96、7.15%、11.03%和0.94;模拟值与实测值生物量的决定系数（R ²）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）及Nash效率系数（EF）分别为0.99、526.04 kg·hm^-2、14.45%和0.97;最终产量模拟的决定系数（R ²）、均方根误差（RMSE）、标准均方根误差（NRMSE）及Nash效率系数（EF）分别为0.97、49.98 kg·hm^-2、1.74%和0.82,各处理的冠层覆盖度和生物量实测值与模拟值的R ²均大于0.95,说明AquaCrop模型可以较好地模拟关中地区大豆的生长发育动态与产量。结合模型模拟结果可知,大豆作物需水量平均值为398.2 mm,各个生育时期的需水量差异较大,分枝期需水量为127.8 mm,开花-结荚期需水量为212.6 mm,鼓粒期的需水量为57.7 mm。结合对3种不同降水年型进行不同灌溉制度模拟后发现,大豆开花-结荚期为需水关键期,该生育时期水分供应情况影响大豆的最终产量。在湿润年可以不灌水;平水年和干旱年仅在开花-结荚期分别灌溉45和70 mm可实现最高产量（2 699、2 486 kg·hm^-2）和最大水分利用效率（0.74、0.7 kg·m^-3）。【结论】 该地区大豆灌溉制度,应以不同降水年型分布情况为基础对大豆灌溉制度进行选择,可保证大豆具有较高的产量和水分利用效率,可作为关中地区大豆灌溉制度的参考依据。     

淠史杭灌区水稻"浅湿灌溉"与"浅灌深蓄"技术的节水效应研究

通过多年对淠史杭灌区水稻不同生育阶段的"浅湿间歇"灌溉、雨季田间蓄雨深度与产量关系的试验,得出水稻不同生育期的适宜的间歇时间、灌溉定额和蓄雨深度;在此研究基础上,并结合淠史杭灌区水资源分布特点,总结出上游地区"浅湿间歇"和下游地区"两保深蓄"的节水灌溉技术要点.     

新疆三工河流域灌区供水成本及水费标准分析

利用工程实际资料，对井渠结合灌区的供水成本及水费标准进行了分析，提出现阶段水费计收标准以及加强灌区灌溉管理、降低供水成本、提高灌溉效益的初步意见，并为灌区作物结构优化设计提供依据     

黄土塬区冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化与生育期差别供水的响应

【目的】通过黄土塬区播前底墒变化和生育期差别供水(降水+补充灌溉)对冬小麦产量、耗水量以及水分利用效率影响的田间试验,揭示该区域农田有限水资源高效利用的调控机制,明确现有措施下冬小麦旱作生产潜力可实现水平。【方法】划设田间试验小区,在夏闲期通过覆盖保水与生物耗水措施形成底墒差异的基础上,设计如下试验:(1)由不同底墒+生育期降水形成4个冬小麦全生育期无补灌处理,以分析冬小麦产量及水分利用效率对播前底墒变化的响应。其2 m土层底墒变化范围为350—550 mm。(2)相同底墒下不同生育期灌一水处理:在平均底墒约为500 mm下分别在拔节期、孕穗期和灌浆期补充灌溉40 mm,探讨冬小麦不同生育期对等量灌溉的响应差别。(3)高底墒542.3 mm与571.6 mm下分别进行灌2水与4水处理,形成冬小麦全生育期比较充分的供水条件,研究冬小麦在低水分胁迫下产量提升的可能程度及其水分利用效率特征。【结果】(1)在黄土塬区降水季节分布特征下,播前底墒对冬小麦产量具有决定性作用,产量随底墒线性增加。在做好夏闲期蓄水保墒的基础上,旱作冬小麦产量可达到充分供水情况下能够取得产量的88%—90%水平。(2)与2 m土层底墒为500 mm且生育期无补充灌溉的处理比较,供水增加同为40 mm时,表现为底墒增加处理的产量提高了11.8%,次之是在拔节期与孕穗期分别补灌的处理,但三者间产量无显著差异;播前底墒较高并在拔节期及孕穗期补充灌溉的处理冬小麦产量达到试验年份较高水平,且作物水分利用效率(WUE)也得到提高。(3)冬小麦产量与耗水量表现为Logistic曲线关系,随着耗水量的增大,产量提升速率表现为先快后慢,边际水分利用效率(MWUE)则持续降低,而WUE表现为上升、达到峰值和下降三个阶段,且WUE到达其最高值的耗水量小于产量到达其最高值的耗水量。【结论】黄土塬区气候条件下,播前底墒差别与生育期差别供水对冬小麦产量均有影响,由底墒或不同生育时期分别增加等量供水在总供水水平相同时其增产效应基本一致;采用Logistic曲线模型可以较好地模拟冬小麦产量与耗水量之间的关系,揭示产量、耗水量及WUE间的内在联系。     

考虑种植风险的灌区供水量优化配置研究

为了避免灌溉水量优化配置求解结果中粮食作物供水量为零的情况,通常在模型中设置粮食作物最小灌溉面积或最低产量的约束,该约束的设置能够显著降低优化模型的客观性。鉴于此,本研究在灌区灌溉供水量优化配置模型中引入了种植风险系数。该模型以灌区灌溉增产效益最大为目标,利用作物水分生产函数,同时给出了不同作物的优化灌溉用水量和优化灌溉面积,实现了灌区灌溉水资源的优化分配。以山西省夹马口灌区为例进行了分析研究,求解的作物灌溉面积占总灌溉面积的比例与灌区现状非常一致,表明该模型合理可靠,可用于指导灌区灌溉用水管理。该研究结果对灌区农户合理确定种植结构也具有重要参考价值。     

水分供应对春小麦农艺性状和生理指标的影响

在甘肃河西走廊绿洲灌区,研究了品种间不同灌水处理春小麦在农艺性状和生理指标方面的差异。选用3 个春小麦品种(系),在冬灌1 800 m3／hm2。基础上,生育期设3次灌溉(拔节期、开花期、乳熟期)、2次灌溉(拔节期、开花期)和1次灌溉(拔节期)3种灌水处理,每次灌水1 050 m3／hm2,3种水分处理生育期总灌水量分别为3 150 m3／hm2 (T1),2 100 m3／hm2(T2),1 050 m2／hm2(T3)。结果表明:不同品种、不同灌水处理下,春小麦的农艺和生理指标差异明显。生育期2次灌水处理(T2)的平均产量、水分利用效率和千粒重较T1和T3分别提高了13．38％和11．49％,19．56 ％和19．79％,14．16％和13．06％;同时表明,减少水分供应可促进早熟,导致叶温升高;随着生育进程,灌水处理间的气孔导度、叶片含水量和相对含水量的差异逐渐增大,灌浆中期三者均以T1最大、T2次之、T3最小。     

Estimation of irrigation requirements for drip-irrigated maize in a sub-humid climate

Drip-irrigation is increasingly applied in maize (Zea mays L.) production in sub-humid region. It is critical to quantify irrigation requirements during different growth stages under diverse climatic conditions. In this study, the Hybrid-Maize model was calibrated and applied in a sub-humid Heilongjiang Province in Northeast China to estimate irrigation requirements for drip-irrigated maize during different crop physiological development stages and under diverse agro-climatic conditions. Using dimensionless scales, the whole growing season of maize was divided into diverse development stages from planting to maturity. Drip-irrigation dates and irrigation amounts in each irrigation event were simulated and summarized in 30-year simulation from 1981 to 2010. The maize harvest area of Heilongjiang Province was divided into 10 agro-climatic zones based on growing degree days, arid index, and temperature seasonality. The simulated results indicated that seasonal irrigation requirements and water stress during different growth stages were highly related to initial soil water content and distribution of seasonal precipitation. In the experimental site, the average irrigation amounts and times ranged from 48 to 150 mm with initial soil water content decreasing from 100 to 20% of the maximum soil available water. Additionally, the earliest drip-irrigation event might occur during 3- to 8-leaf stage. The water stress could occur at any growth stages of maize, even in wet years with abundant total seasonal rainfall but poor distribution. And over 50% of grain yield loss could be caused by extended water stress during the kernel setting window and grain filling period. It is estimated that more than 94% of the maize harvested area in Heilongjiang Province needs to be irrigated although the yield increase varied (0 to 109%) in diverse agro-climatic zones. Consequently, at least 14% of more maize production could be achieved through drip-irrigation systems in Heilongjiang Province compared to rainfed conditions.     

不同灌水次数对夏玉米生长发育及水分利用效率的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究了不同灌水次数对夏玉米形态指标、产量、耗水量以及水分利用效率的影响.结果表明,夏玉米株高和叶面积指数随灌水次数的减少而降低;拔节期不灌水明显抑制株高和叶面积的增长.果穗长、果穗粗、穗粒数有随着灌水次数的减少而降低的趋势;灌4水的产量最高,在苗期和灌浆期灌水(2水)的处理产量最低,较灌4水的处理...     

沙地毛白杨速生丰产林节水灌溉的研究

以提高灌溉水利用为核心，以植物生理学和生态学以及树木生长为依据，连续８年对毛白杨速生丰产林节水灌溉的理论与技术进行了较为系统的，结果表明，利用科学的灌溉阈值，抓住关键的灌溉时期，确定有效的灌溉范围和经济的灌溉量，就可以较少的水分投入获取较高的林木生长量，在春夏干旱季节（０５－０６月），以田间持水量的５０％作为阈值实施灌水，具有极显著的近期和后期水分补偿效应，与较高灌溉水平（阈值为７０％）相比，灌溉水利用率提高４６．８０％，灌水量减少２２．８１％，材积生长量增加１３．３０％，经济效益提高３１．２８％。