水稻“少灌多蓄”节水灌溉新技术研究与推广

厦门同安地区群众习惯采用淹灌法灌溉水稻,耗水量大,有效利用雨量少。同安灌溉试验站从１９９４～１９９６连续３年研究“少灌多蓄”节水灌溉新技术,即充分利用自然降雨使田间水层保持为０～３０ｍｍ,一般水层至０时再隔一天灌水至上限（３０ｍｍ）,降水时使水层上限保持在７０ｍｍ。这样在产量不减少情况下减少了灌水量与灌溉次数达三分之一,省水省工,此法已在当地推广近４６７ｈｍ２,平均增产３１８ｋｇ／ｈｍ２,节水３０％。     

麦茬旱作水稻节水灌溉技术

麦茬旱作水稻是直播水稻的一种栽培方式,机播、耧播、人工开沟撒种均可,其亩播种量杂交稻为4～5公斤,常规稻为8～10公斤。整个生长期不淹灌,不保持水层,采用定水分次节水灌溉的灌水方法,其生态需水大大减少,提高了降雨的有效利     

次降雨有效降雨量的影响因素及其估算模型

利用沧州市南皮生态农业试验站点2011—2013年不同土层深度的含水率及降雨量和降雨时间,结合由植株叶面积指数得到的不同生育期植株的截留容量,分析了最大容水量S和最大降雨强度二者与降雨有效性的相关关系,并在此基础上建立了次降雨有效降雨的估算模型。结果表明,土壤初始含水率与降雨有效性线性相关,且在不发生溢流情况下,可以用土壤最大容水量S作为是否考虑土壤初始含水率折减作用的分界点;另外,对于降雨强度I≥0.7 mm/min的降雨,降雨强度与降雨有效性相关性显著,并且随最大降雨强度的增大,降雨有效性逐渐减小;最后将运用传统模型和新估算模型计算的有效降雨量值与实测有效降雨量值验证对比,新模型比传统模型更加贴近实测有效降雨,并且降雨量较大时差别更加明显。     

双闸板溢流式水田精准灌排控制装置的研究与应用

水田灌排管理粗放导致水肥流失严重、利用率低,产生水环境污染问题。文章研究了一种新型水田精准灌排控制装置,通过双闸板调节实现精准控制稻田水层深度,有效利用雨水和控制排水,减少稻田氮磷流失,蓄水、节水、减排效果明显,结构简单、操作简便、成本低,具有很好的推广价值。     

水稻不同节水灌溉模式的水分利用效率比较——以荆门、桂林为例

与传统的淹灌模式相比,水稻节水灌溉模式在提高水分利用效率方面优势明显.以湖北省荆门市及广西桂林市的气象资料为例,针对我国目前推广的主要水稻节水灌溉模式,选取降雨有效利用率、灌溉定额、灌水次数、排水量及渗漏量等指标,采用水量平衡方法进行灌溉制度推算,分析比较不同水稻节灌模式在不同雨后蓄水上限条件下的水分利用效率指标,比较...     

稻田节水潜力与节水策略

稻田传统的淹灌模式有利有弊，不能断然否定建立水层的合理性。稻田的节水潜力主要在于减少棵间蒸发和深岐渗漏，但是在节水决策时不宜片面追求取得最好的节水效果，而应追求综合净效益最大，并且强调选择节水技术时，应该因地制宜，因时制宜，还应考虑现行农业生产体制的制约。     

东莞市生态型农业灌溉技术及节水补偿实践研究

针对东莞降雨集中、水质性缺水严重的特点,建设雨水集蓄和水循环利用工程,采取雨水集蓄、管道输水、水肥一体化、喷滴灌、水循环利用等系列节水灌溉措施,节约水量供生态用水,同时减少面源污染排放,改善生态环境。通过补贴节水工程经费,促进农业节水,形成农业节水补偿生态公益用水,政府补偿农业节水的生态型节水补偿模式。实践证明,该模式可节水60%~90%,增产12.6%~18%,缓解了降雨集中、污水灌溉和农业面源污染物排放问题,实现了清洁灌溉、减少了环境污染。     

基于EDEM-Fluent耦合的“淹没式”水射流冲击土壤仿真

喷水系统是挖藕机重要的组成部分,其结构参数对挖藕效率有很大影响。为了分析挖藕机喷水系统各种关键参数和土壤颗粒直径对土壤冲击效果的影响,提出一种基于EDEM-Fluent的方法。首先,通过Fluent模拟不同喷射角度、不同并排出水管个数条件下的多股水射流冲击土壤上方水层的过程,得到水射流冲击水层后速度衰减、方向变化情况;然后,利用EDEM-Fluent耦合模拟射流冲击不同颗粒直径的土壤的过程。仿真结果表明:随着出水管喷射角度的增大,射流穿过水层后速度减小,最大冲击深度减小;随着并排出水管个数的增多,射流穿过水层后的速度及土壤冲击深度先增长后减小;随着土壤颗粒直径增大,土壤冲击深度先增大后减小;在喷射角度30°、并排出水管个数7、土壤颗粒直径4mm时,对土壤的冲击效果最好。     

蓄水控灌模式对水稻产量和水分生产效率的影响

蓄水控灌模式主要是基于水稻对旱、涝的双重适应性,通过降低灌溉控制下限,同时抬高稻田的雨后拦蓄深度和延长降雨在稻田的滞蓄时间来提高雨水资源利用效率的一种灌溉模式。以杂交水稻"K优818"为试验材料,采用小区试验进行了3年试验观测,研究了水稻蓄水控灌模式对降雨利用效率、灌排水量、灌排次数、籽粒产量和水分生产效率的影响,并与常规淹水灌溉和控制灌溉试验进行了分析比较。结果表明,蓄水控灌模式可减少灌排次数和灌排水量,雨水利用效率和水分生产效率明显提高,而产量并未降低。但蓄水深度过大,水稻有小幅减产。上述结果表明水稻蓄水控灌是一种节水、高效、省工的灌溉模式,适于南方多雨地区使用。     

分蘖期稻田不同水层深度下暴雨后地表水TP的变化

暴雨前在稻田内设定不同水层深度（20、40、60、80mm）,次暴雨后考察地表水TP浓度的变化。结果表明,由于雨滴击溅破坏了稻田表层土壤结构,导致地表水中悬浮物和TP浓度增加;一定深度的水层能有效减少悬浮物浓度和TP浓度,水层越深效果越明显,雨后地表水悬浮物浓度和TP的浓度从高到低顺序为20mm〉40mm〉60mm〉8...     

考虑未来降水的南方水稻灌溉风险决策节水效果分析

提高降雨利用率是节约灌溉用水的一种有效途径。提出了一种考虑未来降水的灌溉风险决策方法,以广西青狮潭灌区为例验证这一方法的节水效果。收集了桂林站2013-2014两年早稻和晚稻生育期逐日对未来7d的气象预报数据和相应时段的气象观测数据,推求了两年淹灌和间歇灌溉两种灌溉模式下采用常规灌溉决策和风险灌溉决策的灌溉制度,并分析了风险决策的节水效果。结果表明,早稻和晚稻平均降低灌水量23.5和21.9mm,节水分别为38.3%和6.7%。采用风险决策可以避免因灌后遇雨造成的灌水浪费,从而减少灌溉用水量、排水量以及灌水次数。     

Irrigation scheduling performance by evapotranspiration-based controllers

Evapotranspiration-based irrigation controllers, also known as ET controllers, use ET information or estimation to schedule irrigation. Previous research has shown that ET controllers could reduce irrigation as much as 42% when compared to a time-based irrigation schedule. The objective of this study was to determine the capability of three brands of ET-based irrigation controllers to schedule irrigation compared to a theoretically derived soil water balance model based on the Irrigation Association Smart Water Application Technologies (SWAT) protocol to determine the effectiveness of irrigation scheduling. Five treatments were established, T1-T5, replicated four times for a total of twenty field plots in a completely randomized block design. The irrigation treatments were as follows: T1, Weathermatic SL1600 with SLW15 weather monitor; T2, Toro Intelli-sense; T3, ETwater Smart Controller 100; T4, a time-based treatment determined by local recommendations; and T5, a reduced time-based treatment 60% of T4. All treatments utilized rain sensors set at a 6 mm threshold. A daily soil water balance model was used to calculate the theoretical irrigation requirements for comparison with actual irrigation water applied. Calculated in 30-day running totals, irrigation adequacy and scheduling efficiency were used to quantify under- and over-irrigation, respectively. The study period, 25 May 2006 through 27 November 2007, was drier than the historical average with a total of 1326 mm of rainfall compared to 1979 mm for the same historical period. It was found that all treatments applied less irrigation than required for all seasons. Additionally, the ET controllers applied only half of the irrigation calculated for the theoretical requirement for each irrigation event, on average. Irrigation adequacy decreased when the ET controllers were allowed to irrigate any day of the week. All treatments had decreased scheduling efficiency averages in the rainy season with the largest decrease of 29 percentile points with a timer and rain sensor (T4) and an average decrease of 20 percentile points for the ET controllers, indicating that site specific rainfall has a significant effect on scheduling efficiency results. Rainfall did not drastically impact the average irrigation adequacy results. For this study, there were two controller program settings that impacted the results. The first setting was the crop coefficients where specific values were chosen for the location of the study when calculating the theoretical requirement whereas the controllers used default values. The second setting was the soil type that defines the soil water holding capacity of the soil. The ET controllers were able to regularly adjust to real-time weather, unlike the conventional irrigation timers. However, the incorporation of site specific rainfall measurements is extremely important to their success at managing landscape water needs and at a minimum a rain sensor should be used.     

江西省水稻蓄雨间歇灌溉模式初探

【目的】探索水稻蓄雨间歇灌溉模式节水减排效益。【方法】以鄱阳湖区双季早晚稻为试验材料,采用大田和测坑试验,研究了水稻蓄雨间歇灌溉模式对灌溉定额、排水定额、降雨有效利用率、产量、稻田水分生产率,以及氮、磷排放量的影响,并与间歇灌溉和常规淹水灌溉试验进行了分析比较。【结果】与淹水灌溉、间歇灌溉相比,蓄雨间歇灌溉灌排水量、灌排次数明显减少。双季早晚稻年平均灌水量分别减少975m^3/hm^2和1251m^3/hm^2,年平均灌水次数分别减少8次和7.5次;年平均排水量分别减少729 m^3/hm^2和893 m^3/hm^2,年平均排水次数分别减少5.8次和3.1次;蓄雨间歇灌溉降雨有效利用率明显提高。早稻降雨利用率分别提高12.40%和9.14%,晚稻分别提高6.84%和6.42%;蓄雨间歇灌溉模式下,双季早晚稻总氮排放量年平均减排7.64 kg/hm^2和3.12 kg/hm^2,减排幅度34.93%和14.26%;双季早晚稻总磷排放量0.180kg/hm^2和0.095kg/hm^2,减排幅度37.25%和70.59%。【结论】蓄雨间歇灌溉模式具有明显的节水、减排和提高降雨有效利用率的效果,在我国南方多雨地区具有较强的推广应用空间。     

东北寒区水稻需水对地下水埋深的响应及灌溉模拟

【目的】揭示不同降水年型下东北寒区水稻需水对地下水埋深变动与灌溉的响应规律,进一步优化寒区水稻灌溉制度。【方法】以黑龙江庆安和平灌区灌溉试验站多年水稻灌溉试验及2017年地下水动态观测数据为依据,分析不同灌水模式下水稻耗水及地下水变化动态,验证AquaCrop模型在东北寒区水稻生长模拟中的适用性,并用于模拟分析25%、50%、75%降水年型下水稻需水与不同地下水埋深的相互关系及灌水量的响应规律,提出适宜该地区水稻高产的地下水埋深范围及其生育期净灌水量。【结果】①水稻生育期内,地下水埋深先浅后深,其中,分蘖期、拔节孕穗期和抽穗开花期耗水量大,灌溉和降雨较多,地下水埋深较浅;②构建了3种降水年型下ET与GD、I的多元回归方程,综合考虑了水稻需水量与地下水埋深、生育期灌水量之间的相关关系,可用于稻田高效耗用水管理和地下水资源持续利用;③为实现东北寒区水稻高产和地下水埋深基本稳定的双重目标,地下水埋深应控制在2.0～2.5 m之间,水稻生育期净灌水量为:枯水年不宜低于现状灌水量,即300 mm;丰水年和平水年净灌水量可适当减少至现状灌水量的0.8倍,即240 mm。【结论】提出了适宜该地区水稻高产的地下水埋深范围及生育期净灌水量,为促进我国东北地区节水增粮,保护湿地生态环境,提高农业用水效率提供了理论依据。     

不同灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响,结果表明,不同灌溉方式下,制种玉米产量为8.73~10.87 t/hm~2,耗水量为349.7~625.0 mm,WUE为1.40~3.01kg/m~3。隔沟交替灌溉方式耗水量最低,畦灌方式最高,常规沟灌居中。相同灌溉定额条件下,隔沟交替灌制种玉米产量较常规沟灌增减幅度在-2.43%~10.24%。常规沟灌方式若能保证作物需水关键期的灌溉,适度减少灌水不会造成制种玉米减产。产量构成要素结果表明,行粒数、出籽率、穗长、穗粗、秃尖长、千粒重产量构成要素对产量的累积贡献率达85.54%。在甘肃河西地区,制种玉米全生育期灌水8次(苗期1次,拔节期2次,抽穗期1次,灌浆期2次,乳熟期2次),灌溉定额2 250 m~3/hm~2的隔沟交替灌溉方式(T6处理)能稳定提高产量和水分利用效率。     

工业番茄适宜土壤含水率下限研究

为研究新疆不同土壤含水率下限对工业番茄生长、耗水量产量及水分生产率的影响,以工业番茄为研究对象,进行测坑试验,开展了膜下滴灌模式下的工业番茄试验。试验表明:工业番茄的灌水次数和总灌水量随着土壤含水率下限的增大而变大。在计划湿润层设置为固定的40 cm深时,灌水定额随土壤含水率下限的降低而增加。工业番茄的株高、叶面积指数和叶绿素含量在生育期内呈先增后减的变化趋势,工业番茄生理指标适宜的土壤含水率下限为65%,对应的耗水量为405.0 mm,灌水次数为7次,灌水定额为57.8 mm。     

井灌区控制灌溉模式水稻灌水规律研究

在考虑降水蒸发蒸腾等影响一致的情况下,研究了常规灌溉、控制灌溉Ⅰ、控制灌溉Ⅱ、控制灌溉Ⅲ4种不同灌溉模式下水稻各生育期灌水量、产量性状,通过方差分析研究了不同灌溉模式对水稻产量的影响、灌溉水利用率并拟合得到灌水量与产量的回归方程。试验结果表明:各灌溉模式灌溉水利用率为控制灌溉Ⅰ控制灌溉Ⅲ控制灌溉Ⅱ常规灌溉,图表中看出返青到分蘖末为需水非敏感期、拔节孕穗期和抽穗开花期为需水敏感期,不同灌溉模式对产量影响显著。控Ⅰ灌溉水利用率最高,能够达到节水增产的目的,合理利用水资源。     

基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度试验研究

以宁杞7号枸杞为研究对象,在宁夏同心县开展2 a田间试验.设置4个关键控水期、3个控水水平共8个处理,研究枸杞不同生育期不同水分下限条件下根区土壤含水率、叶片光合生理指标、产量与品质变化;分析其耗水规律与水分利用效率,提出基于土壤水分下限的宁夏枸杞滴灌灌溉制度.结果表明:不同水分处理枸杞根区20~60 cm土层土壤含水率最大;叶片气孔导度随土壤下限升高而增大,高水分下限处理的蒸腾速率相对较大,叶片水分利用效率则相反;生育期耗水量随土壤水分下限升高而增大,2 a增幅分别为10.8%和12.8%,平均耗水量为386.6~463.2 mm,夏果期耗水量最大且差异具有统计学意义,是关键需水期.2 a均为处理S5的产量最大分别为2 208.15和2 571.30 kg/hm²,水分利用效率最高为0.39 kg/m³;水分处理对蛋白质含量影响差异不具有统计学意义,低土壤水分下限的枸杞多糖含量相对较高;全生育期分为6个灌水期,其中萌芽期灌水(春水)为375 m³/hm²;春梢生长期、花期、夏果期、秋果期的土壤质量含水率下限分别为50%θ_f(θ_f为田间持水率),65%θ_f,65%θ_f,55%θ_f,而上限为95%θ_f;休眠期冬灌量为450 m³/hm².     

温室条件下茄子灌溉制度初探

以茄子为试材,于2013年4-8月在天津市北辰区日光温室中进行试验,分析了气象因素对灌溉的影响,并制定了灌溉制度。结论如下:温室条件下大棚内温度一直较高,且随气温的增加而增加;温室属于较为封闭的环境,所以温室内湿度一直处于较高点,且灌水后有大幅度增加,湿度较高;滴灌茄子的滴灌灌溉制度为全生育期灌溉定额137.9mm,灌水定额为19.7mm/次,灌水次数为7次,茄子生长阶段的土壤水分下限适宜控制在70%的田间持水率(计划湿润层为40cm)。     

不同灌水技术参数对农田水盐运移的影响

【目的】探索滴灌条件下农田高效洗盐适宜灌溉指标。【方法】通过人工控水试验重点研究了不同滴头流量(2.8和5.6L/h)和灌水定额(22.5、37.5和52.5mm)对盐碱地棉花根区盐分淋洗效果的影响。【结果】同一灌水定额条件下,湿润锋半径随着滴头流量的增加而增大;滴头流量增加,土壤水分分布呈宽浅型,表层土壤含水率逐渐升高。同一滴头流量条件下,湿润锋半径随着灌水定额的增加而增大;土壤含水率随着灌水定额的增加而增大。表层土壤盐分随着滴头流量和灌水定额的增大而减小,滴头流量为2.8 L/h时,水平脱盐半径30 cm,垂直脱盐深度60 cm;滴头流量为5.6 L/h时,水平脱盐半径40 cm,垂直脱盐深度40 cm。【结论】灌水定额52.5 mm时,脱盐效果最佳;随着作物的根部伸长,改变滴头流量,扎根40 cm以内用滴头流量5.6 L/h,扎根超过40 cm用滴头流量2.8L/h,可作为适宜的灌水技术参数。