河村项目区气候变化及其生产潜力分析

气候是影响植物生产力的重要因素,太原市河村是国家"十一五"科技支撑计划旱作节水高效农业综合技术研究与示范项目区,根据其周边11个气象台站1979~2008年30年的气温和降水资料,利用多元逐步回归方法和Lieth模型,分析了河村30年来气温、降水和气候生产力的变化趋势,讨论了气温、降水变化对气候生产力的影响。结果表明:1979年以来的30年河村年均气温上升了0.54℃,年降水量减少了77.3 mm;温度生产力呈增长趋势,而降水生产力呈减少趋势,温度对气候生产力的影响大于降水,提高降水利用率和水分利用效率是提高植物生产力的主要途径。     

玉米全膜双垄集雨沟播技术试验土壤墒情监测初探

为了使农田雨水在玉米全膜双垄集雨沟播技术中得到高效利用,进一步探索降水利用率、不同水分环境与产量水平下的作物需水特征和水分生长模型,作物水分状况信息及水分平衡等方面的规律,2011年4月15日开始,作者在秦州区汪川镇良种场设立了玉米全膜双垄集雨沟播技术试验土壤墒情监测点。全膜双垄集雨沟播技术是一项充分接纳和利用自然降水、最大限度保蓄土壤水分、显著提高降水利用效率和降水生产效益的有效旱作农田节水技术。     

旱田作物丰产节水灌溉技术

吉林省水资源贫乏,为了合理利用水资源,实施节水灌溉技术,提高农作物产量,增加经济效益,是农业可继续发展的必然途径.因此根据农作物需水规律、水分与产量效益关系,确定作物需水关键期、节水灌溉指标.实施节水灌溉,使吉林省粮食总产量上一个新台阶.     

柴达木盆地乌兰县节水灌溉试验研究

以青海省乌兰县希里沟灌区"马铃薯种植灌溉"为例,通过对灌区种植结构的调整和发展高效节水灌溉喷灌技术的研究,得出现状年和规划年灌溉区用水量分别为3 499.70万和2 367.27万m~3,用水量减少1 132.43万m~3。在75%的保证率下,规划设计年都兰河来水量可满足项目区的灌溉需水要求,水资源供需达到平衡。与现状年相比,灌区灌溉水利用系数大幅度提高,节水效益明显。     

谷子高产高效绿色环保种植技术

正谷子抗旱耐瘠薄,水分利用率高,被称为"旱地农业的绿洲",是干旱、半干旱地区的优势作物,也是应对北方日益严重水资源短缺的战略储备作物。因此,北方旱作农业可持续发展必须调整种植结构,减少耗水作物种植面积,增加节水作物既谷子种植面积。合理的肥料施用和水分管理措施,是保证谷子稳产和优质的重要途径,可以确保旱地农业可持续发展。     

土壤水资源高效利用的若干生理生态问题

研究土壤水资源的特征和作物耗水与土壤水的相互关系,可以有效地指导在农业用水中增加土壤水的用水量、减少灌溉水量、提高水分利用效率,从而达到农业节水的目的。介绍了土壤水资源量的计算、土壤水分的动态规律、土壤水分的有效性和作物的需水耗水规律等农业节水中涉及的利用土壤水资源研究的若干生理生态方面内容。     

机械化旱作节水农业实践与探索

机械化节水灌溉技术利用农村普遍拥有的拖拉机作动力,配套结构简单的施水播种装置,在作物播种期和生育期进行局部灌溉,有效利用有限水资源,解决干旱半干旱地区天然降水与农作物需水不同步的矛盾,在作物需水关键期缓解旱情,实现抗旱夺丰收、增效益的目的.     

基于改进人工鱼群算法的灌区优化配水研究

【目的】建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,为灌区优化配水提供新思路。【方法】以西安市周户灌区为研究对象,立足于寻求作物种植面积-水量-产量-经济效益之间的最优关系,建立以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型,并利用混沌人工鱼群算法进行求解。【结果】利用所建立的以灌溉净效益最大为目标的优化配水模型进行优化后,灌区总供水量为12 711.44万m3,较常规配水量增加了1 402.67万m3,其中地表供水较常规配水量增加了1 510.67万m3,地下水供水量有所减少;通过作物不同时段分配水量及种植面积的协调,灌区净效益增加了16.37%,粮经比为1∶1.21。【结论】以灌溉净效益最大为目标对灌区配水进行优化后,灌区配水过程更加均匀,同时灌区作物种植结构也得以优化和调整。     

南阳盆地作物节水灌溉模式及节水农业措施研究

在分析主要农作物需水规律及作物需水—自然降水耦合关系的基础上,提出了作物节水灌溉模式以及合理布局、蓄水耕作、土壤改良剂应用、农田覆盖、增施有机肥料等节水农业措施。     

宁夏固原市彭阳县孟塬高效节水灌溉工程建设的必要性

宁夏彭阳县孟塬乡节水灌溉项目区主要作物以经济作物为主,包括地膜玉米323.33 hm~2,露地蔬菜(西芹、菜心、辣椒等供港蔬菜)98.67 hm~2,烤烟170.47 hm~2,油用牡丹182.53 hm~2,药材521.67 hm~2,合计0.131万hm~2的高效节水灌溉。通过作物种植结构的调整,增加种植蔬菜面积,提高当地农民的经济收入,使受益区的农业生产条件得到根本性的改善,农民生活水平将大幅度提高。     

河西古浪县沙漠绿洲边缘土地合理利用对策

通过对河西古浪县腾格里沙漠南缘新垦绿洲区农业生产、土地与水资源利用现状,区域种植结构、经济发展水平与生态环境建设等内容进行调查分析,结果显示：项目区农业用地资源有限,水资源短缺,农作物品种单一产业结构简单,经济作物种植面积小,严重制约了区域生态农业整体发展水平。为了改善绿洲边缘生态环境和发展新垦人工绿洲农业生产,提高区域土地利用效率,推广节水型生态农业,增加区域经济收益,采用在项目区增加种植经济植物、节水型农作物品种的种植面积,发展优质牧草和地膜种植面积,扩大养殖业等试验研究的方法和措施,调整区域产业种植结构,改革现行农田耕作技术,改善绿洲边缘生态环境,提高区域土地利用效率和增强土壤肥力,达到明显的经济效益,为沙漠绿洲边缘发展生态农业和促进区域农业可持续发展起到示范作用。     

微集流种植对旱作梯田作物生长与产量性状的影响

为了充分利用有限的降水资源提高农作物产量,在黄土丘陵区旱作梯田实施微集流种植与常规平作种植,测定作物的农艺性状指标值,研究不同种植方式下作物生长与产量性状的变化。结果表明,与传统平作法相比,微集流种植6—8月玉米株高平均提高47.2%,根系干质量增加187.79%,籽粒产量平均增收903.12 kg/hm2;在不同种植密度下,玉米植株的株高、抽雄率、生物产量、籽粒产量与对照方差检验值F在1%水平上存在极显著差异,水分利用率随种植密度的增加呈逐渐下降趋势,且与玉米产量性状指标之间均存在显著性线性相关关系。微集流种植能够有效地提高作物的水分利用率,从而显著地影响作物生长与产量性状。     

河西古浪县沙漠绿洲边缘土地合理利用对策

通过对河西古浪县腾格里沙漠南缘新垦绿洲区农业生产、土地与水资源利用现状,区域种植结构、经济发展水平与生态环境建设等内容进行调查分析,结果显示:项目区农业用地资源有限,水资源短缺,农作物品种单一产业结构简单,经济作物种植面积小,严重制约了区域生态农业整体发展水平。为了改善绿洲边缘生态环境和发展新垦人工绿洲农业生产,提高区域土地利用效率,推广节水型生态农业,增加区域经济收益,采用在项目区增加种植经济植物、节水型农作物品种的种植面积,发展优质牧草和地膜种植面积,扩大养殖业等试验研究的方法和措施,调整区域产业种植结构,改革现行农田耕作技术,改善绿洲边缘生态环境,提高区域土地利用效率和增强土壤肥力,达到明显的经济效益,为沙漠绿洲边缘发展生态农业和促进区域农业可持续发展起到示范作用。     

基于高时空分辨率遥感数据协同的作物种植结构调查

[目的]充分发掘遥感影像的空间、时间和光谱等特征谱信息,探索地块基元支持下的多源遥感数据作物种植信息自动识别方法,为作物种植结构信息的快速、精细化调查提供借鉴.[方法]以广西扶绥县为研究区,通过对高空间分辨率影像的多尺度分割和对象廓线编辑,提取精细农田地块信息;以地块为基元获取覆盖作物生育期内的时序光谱特征;基于时序光谱及其变化定义与作物长势状况相关的描述参量,形成静态光谱与动态过程特征结合的多维特征空间,结合作物的物候节律特征构建作物种植信息提取模型,实现主要农作物种植结构信息的提取.[结果]依据上述方法绘制出广西扶绥县甘蔗、水稻和其他作物农田及草地、林地、水体、城镇建设用地等的精细地块图,其中,提取广西扶绥县甘蔗和水稻作物的总面积分别为82420.01和6806.67 ha,作物提取的总体分类精度为86.8%,Kappa系数为0.84.[结论]提取的广西扶绥县作物种植结构的成果满足使用精度要求,可为精准农业补贴投放、农业灾害定损等政策制定提供依据,而技术方法对于作物种植结构信息的快速、精细化调查具有借鉴意义.     

浅析节水灌溉技术在小型灌区改造中的应用

随着农业结构的调整,大田种植由粮食作物变成大棚种植经济作物。如何充分利用节水技术,改变原有的灌溉方式,成为当今灌区改革中的首要问题。     

重庆秦巴山区农业用水特征分析

农业用水直接影响粮食安全生产,通过分析2000-2014年重庆市秦巴山区农业用水变化趋势及农业用水结构,并对影响农业用水变化的相关指标进行主成分分析,找出主导因素.分析结果表明,重庆秦巴山区农业用水量呈逐年上升趋势并趋于平稳,近几年维持在4.6亿m3左右,但农业用水量占总用水量的比例却有所下降,从2000年的55.1%下降到2014年的43.7%;农田灌溉用水占农业用水量的比例逐渐减小,农林牧渔业比例趋向合理,农业用水结构在向合理的方向发展;经济作物种植、农作物结构调整、养殖业发展、人口增长、灌溉面积和气候条件是影响重庆秦巴山区农业用水量变化的主要原因,其中气候因素影响未达到显著水平.具体分析发现,近15年重庆秦巴山区农业用水量增加主要是由于水果和蔬菜种植面积增长、养殖业发展、人口需求增长、有效灌溉面积增加引起的,同时,近几年农业用水量逐渐趋于平稳且未来几年也不会出现大幅增长.     

一种窄行距条播密植作物微喷带高效节本喷灌方法

为高效利用灌溉水资源和喷灌设施微喷带,在山西临汾开展了窄行距条播密植作物微喷带高效节本喷灌方法的探讨,其具体方法为：在与窄行距条播密植作物种植方向相垂直的方向安装引水带,在与引水带相垂直方向上安装输水管;在与输水管垂直方向上安装微喷带,在卡套后方插入微喷带U型固定卡;当一季作物喷灌完成后,将引水带移出农田,拔出微喷带U型固定卡,将每个四通连接的一对微喷带沿着输水管的方向折叠捆绑置于搁置带;当下茬作物播种完成后,将引水带移入农田安装,解开微喷带绑绳拉开微喷带并插入微喷带U型固定卡。结果表明,该方法较传统(微喷带沿作物种植行向铺设于行间)方法改善了窄行距条播密植作物中、后期喷灌的效果,节水效果显著,耕地利用率提高16.5%,每茬作物每公顷可节约搬运、安装、拆卸费用525-600元。该项研究为微喷带节水灌溉设施的节本高效利用及大面积推广提供了技术支撑。     

Uncertain and multi-objective programming models for crop planting structure optimization

Crop planting structure optimization is a significant way to increase agricultural economic benefits and improve agricultural water management. The complexities of fluctuating stream conditions, varying economic profits, and uncertainties and errors in estimated modeling parameters, as well as the complexities among economic, social, natural resources and environmental aspects, have led to the necessity of developing optimization models for crop planting structure which consider uncertainty and multi-objectives elements. In this study, three single-objective programming models under uncertainty for crop planting structure optimization were developed, including an interval linear programming model, an inexact fuzzy chance-constrained programming (IFCCP) model and an inexact fuzzy linear programming (IFLP) model. Each of the three models takes grayness into account. Moreover, the IFCCP model considers fuzzy uncertainty of parameters/variables and stochastic characteristics of constraints, while the IFLP model takes into account the fuzzy uncertainty of both constraints and objective functions. To satisfy the sustainable development of crop planting structure planning, a fuzzy-optimization-theory-based fuzzy linear multi-objective programming model was developed, which is capable of reflecting both uncertainties and multi-objective. In addition, a multi-objective fractional programming model for crop structure optimization was also developed to quantitatively express the multi-objective in one optimization model with the numerator representing maximum economic benefits and the denominator representing minimum crop planting area allocation. These models better reflect actual situations, considering the uncertainties and multi-objectives of crop planting structure optimization systems. The five models developed were then applied to a real case study in Minqin County, north-west China. The advantages, the applicable conditions and the solution methods of each model are expounded. Detailed analysis of results of each model and their comparisons demonstrate the feasibility and applicability of the models developed, therefore decision makers can choose the appropriate model when making decisions.     

中国农业结构调整的多目标线性规划模型研究

农业结构的优化和调整涉及多种复杂因素。为了有效地改善农业生态环境,优化农业结构,促进社会、经济、生态的协调发展,本研究采用多目标线性规划的方法,以优化农作物的种植结构,改善农业水资源平衡和土地资源利用结构,提高农业系统的经济效益和生态效益为调整目标,建立农业结构调整的多目标线性规划模型。模型的运行结果表明,最优解是合理的、符合实际的,对改善农业生态环境,提高社会、经济、生态效益有着重要的意义。     

基于蓝水资源的新疆农业种植结构调整分析

新疆水资源匮乏,大部分水资源用于农业,调整农作物种植结构,对于减小新疆农业用水量,优化水资源配置具有重要意义。本研究将新疆分为南疆、北疆、东疆和伊犁河谷,利用18个气象站2000-2009年的气象资料,分析三种主要作物(棉花、玉米、小麦)的蓝水蒸散量及蓝水需水量。对四个地区农作物种植结构进行调整,对比分析调整前后蓝水需水量变化。结果表明:1)基于农作物种植总面积不变原则,调整各地区农作物种植结构,全疆农作物蓝水需水量减少近2×108 m3;2)基于水资源总量控制,在"十二五"规划面积基础上调整农作物种植结构,蓝水需水量减少10.56×108 m3,全疆粮食作物玉米和小麦产量均满足规划要求,棉花产量尚需进一步提高。以蓝水蒸散量为工具,合理布局农作物种植结构,适当减小农作物种植面积,可以减少农业用水量,同时减小对农作物产量的影响。