冀中南多样化种植模式的适水效应分析

为优化冀中南作物种植结构,本研究以河北省典型地下水漏斗区邢台市为例,基于作物需水SIMETAW模型系统量化1965—2018年冬小麦、春棉花、春玉米、夏谷子、夏大豆和春绿豆等10种主要农作物的生育期需水量与灌溉需水量,针对当地不同降水年型和水资源条件以及不同作物的生育期、生长发育特点和前后茬作物的农学特性等构建11种不同的种植模式,分析不同种植模式需水及降水耦合度等参数。结果表明:1)各作物年均生育期需水量表现为春棉花(515.2mm)冬小麦(466.6mm)春玉米(424.9mm)春油葵(420.0mm)春甘薯(362.1mm)春马铃薯(354.2mm)夏大豆(313.9mm)夏玉米(298.7mm)春绿豆(288.1mm)夏谷子(217.5mm)。2)各作物年均生育期灌溉需水量表现为冬播作物春播作物夏播作物。冬小麦年均生育期灌溉需水量最大,为329.2mm;夏谷子最低,为82.8mm。3)传统麦玉一年两熟制周年需水量最大(753.4～780.3mm),相比之下,多样化轮作模式的生育期需水量可显著降低15%～34%,生育期灌溉需水量明显降低9%～32%。春玉米-冬小麦-夏玉米、春玉米-冬小麦-夏谷子、春甘薯-冬小麦-夏玉米和春甘薯-冬小麦-夏谷子等两年三熟制在丰水年、平水年和枯水年下的生育期需水量、灌溉需水量和周年需水量均较低。春绿豆-夏谷子一年两熟模式的年均生育期需水量最低,为504.4mm,年均生育期灌溉需水量为286.8mm。因此,在保证粮食安全的前提下,为减缓河北省地下水位持续下降的趋势,发展适水种植模式是节水农业的重要途径之一。     

云南春作马铃薯作物系数及需水规律研究

为了研究马铃薯(Solanum tuberosum L.)需水规律,为云南地区马铃薯精准灌溉提供研究基础,于2013年春大田种植马铃薯,测量得到马铃薯实测需水量,由参照作物需水量和FAO-56推荐修正作物系数得马铃薯计算需水量,取二者平均值作为马铃薯的需水量,并计算得马铃薯实测作物系数,其与FAO-56推荐修正作物系数取平均值作为云南地区马铃薯作物系数。结果表明,在云南地区,春作马铃薯生长初期(Kcini)、中期(Kcmid)、后期(Kcend)作物系数分别为0.33、1.13、0.75,马铃薯需水量为300.265 mm。     

蔬菜作物需水规律研究进展

探求蔬菜作物需水规律指导蔬菜生产灌溉,对于减少农业用水浪费,提高农业用水效率,改善蔬菜产量品质等问题意义深远。通过分析近些年来蔬菜作物需水规律以及水分生理方面的相关研究,阐述了蔬菜作物需水规律、影响因素、灌溉效应等方面的研究现状,并讨论了存在的问题以及研究方向。     

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。     

河北低平原适水粮饲模式构建及综合效益评价

为推进“粮改饲”进程与发展节水农业,构建适水型种植制度,本研究以水资源短缺的河北沧州为研究对象,聚焦饲草作物和粮食作物,首先利用作物需水模型SIMETAW系统量化1961—2020年沧州地区6种主要饲草作物（夏播高粱、青贮玉米、饲用燕麦、饲用谷子、粮食作物冬小麦和夏玉米）的需水量及灌溉需水量,对比分析各作物需水量的时间变化规律及作物间差异,评估作物需水量的主要气象影响因素;后采用ROTAT模型建立了5种多样化粮-饲及饲-饲轮作制度,基于Entropy-TOPSIS对不同轮作模式的等价产量、生物量、经济效益、蛋白产出、生育期及周年需水量与降水耦合度进行综合评价。结果表明：1）这6种作物的年均生育期需水量表现为冬小麦 （463.5 mm）>夏玉米（366.2 mm）>夏播高粱（354.6 mm）>饲用燕麦（351.7 mm）>青贮玉米（341.8 mm）>饲用谷子（322.4 mm）。2）各作物年均生育期灌溉量表现为冬小麦>饲用燕麦>谷子、夏玉米、夏播高粱。青贮玉米生育期灌溉需水量最低为106.7 mm。3）近60年来各作物需水量呈下降趋势,主要由太阳辐射、风速的下降导致。4）相比传统麦玉模式,饲用燕麦基的一年两熟模式生育期需水量降低14.9%~18.8%、灌溉需水量降低15.1%~19.2%。5）饲用燕麦基的饲草模式（饲用燕麦-青贮玉米（0.73）、饲用燕麦-饲用谷子（0.63）、饲用燕麦-夏播高粱（0.54））的综合评价指数均明显高于冬小麦-夏玉米（0.32）和冬小麦-夏播高粱（0.37）模式。因此,本研究建议在兼顾粮食生产的同时,适当发展饲-饲模式,对当地水资源的可持续利用及产能有重要意义。     

节水灌溉方式下作物需水量和灌溉需水量研究综述

中国是一个严重缺水的国家,农业用水浪费严重,发展节水农业势在必行。作物生长需水量与灌溉需水量密切相关,作物生长需水量估算方法各异,并以彭曼公式为主,该公式与参照作物需水量(ET0)和作物生长系数(Kc)有关。计划灌溉需水量是节水灌溉管理的一个重要因素,其定额方式各有利弊,仍然以农田水量平衡方程为主要评估手段。     

4种作物需水规律与节水灌溉

一、小麦小麦一生总耗水量每667平方米（1亩）260．400立方米,不同产量水平耗水系数变动在700～1500之间。低产情况下耗水系数高,随着产量水平的提高,耗水系数逐渐降低。水地小麦每667平方米产量500千克时,从播种到返青耗水量每667平方米80立方米,占全生育期总需水量的22．9％;返青到拔节耗水量每667平方米21立方米,占5．9％;拔节到抽穗耗水量每667平方米21立方米,     

黄淮海平原作物灌溉需水与耕地生产潜力的耦合分析

对1991年和2000年气象数据进行空间插值,获得了黄淮海平原气象指标1km×1km空间网格数据,然后借助GIS数据处理与空间分析功能,通过计算参考蒸散量、作物需水量,估算了1991年和2000年黄淮海平原耕地作物灌溉需水量,并分析了其时空变化规律。利用农业生态地带模型(AEZ)计算了耕地生产潜力,通过对作物灌溉需水与耕地生产潜力的空间耦合分析,发现作物灌溉需水与耕地生产潜力之间呈线性正向相关,表明黄淮海平原灌溉需水满足程度是耕地生产潜力的一个制约因素。     

黔中地区玉米作物系数及作物需水量研究

[目的]观测贵州省黔中地区主要农作物之一玉米的作物系数及需水量,为该地区节水农作制度的引进和建立提供理论依据。[方法]通过对玉米划分不同的处理方式,观测不同处理方式下玉米各生育阶段的相关因子变化,并计算出该地区玉米作物系数和作物需水量。[结果]黔中地区玉米脱粒晒干后净产量为4758.3kg/hm^2,需水量为520.56mm,玉米各生育阶段作物系数分别为：苗期—拔节0.71,拔节—抽穗0.80,抽穗—灌浆0.91,灌浆—成熟0.66。玉米水分生产力K=1.09m3/kg。[结论]黔中地区玉米需水量处于我国春玉米需水量中间值;玉米水分生产力较之贵州省平均水分生产力小0.23m3/kg。     

丘陵半干旱区作物需水规律的研究进展

对目前国内外丘陵半干旱区作物需水量的主要理论和方法,包括水量平衡法、蒸渗仪法、波文比-能量平衡法、经验公式法和遥感方法进行了总结,探讨了其使用中存在的问题,预测了作物需水量在测定和估算研究方面的发展趋势。     

不同水肥处理对当归种植需水量的影响

[目的]对当归在不同水肥处理下的需水量进行研究,为当归灌溉制度研究及GAP规范化种植提供理论依据。[方法]通过小区田间试验,依据试验结果进行理论统计分析,分析了当归在不同灌水施肥处理下的土壤水分变化规律、需水量和作物系数。[结果]不同处理0～37 cm深度土壤含水率变化、表层土壤含水率变化起伏较大,随着深度增加,土壤含水率变化较小;不同水肥处理对当归阶段需水量的影响,需水量与灌水量大小成正比,灌水量越大,需水量越高;在适宜灌溉条件下,当归整个生育期的日耗水强度从0.16～4.03不等,作物系数为0.37～1.26,全生育期需水量592.98 mm;当归的整个生育期作物系数变化趋势是先增大后减小。[结论]该研究结果对制定当归种植灌溉制度和GAP规范意义重大。     

单、双作物系数法计算夏玉米需水量对比研究

采用FAO-56推荐计算作物需水量的单作物系数和双作物系数方法,计算豫北安阳地区夏玉米需水量,并与实测值进行对比,分析其差异及原因。结果表明,采取单、双作物系数法计算的夏玉米需水总量与实测值相对误差分别为14．8％、11．7％,双作物系数法更接近实测值;采取单.双作物系数法2种方法计算的夏玉米逐日及月均需水量具有较好的一致性,相关系数（r）为O．78、0．85。     

南方气候区冬菠菜需水量分析

[目的]研究南方气候区冬菠菜需水量。[方法]设计3种灌水下限指标处理,分别为田间持水量的90％（处理1）、80％（处理2）和70％（处理3）,每个处理设置2个重复,研究不同灌水指标下冬菠菜的需水量。分析了冬季菠菜的需水量ET;采用改进的彭曼公式计算参考作物腾发量E％,进而求出作物系数Kc;利用水面蒸发量玩计算需水系数d;并用ISD法对需水量、产量、作物系数、需水系数和叶面积作多重比较分析。[结果]各处理的需水量无显著性差异,降雨对需水量的影响很大;处理1的产量和叶面积显著大于处理2、3,处理2、3之间无显著差异。[结论]为节约菠菜灌溉用水和合理利用水资源提供科学依据。     

湖北省农作物种植结构区划

采用定性与定量相结合的方法,利用湖北省近5年来农作物播种面积数据以及相关的自然、社会、经济数据,对湖北省农作物种植结构进行区划。将湖北省农作物分为2级区划,包括鄂东南低山丘陵湿润水稻主作区、鄂北低山丘岗半湿润水旱兼作区、鄂西北山地半干旱旱作物区、鄂中平原半湿润水旱兼作区、鄂西南山地湿润水旱兼作区等5个一级区划分区和武鄂黄蔬菜-水稻-油料作区等13个二级区划分区。     

种植方式和灌溉对冬小麦耗水特性的影响

[目的]研究不同灌溉和种植方式对冬小麦耗水特性及干物质积累与分配规律的影响.[方法]于2008～2010年通过田间试验,以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,设等行距平作、宽窄行平作、沟播3种种植方式,每种种植方式下设不灌水(W0)、拔节水(W1)、拔节水+开花水(W2)、拔节水+开花水+灌浆水(W3)4种灌溉处理(每次灌水量为60 mm).[结果]随灌水量的增加,3种植方式下农田总耗水量均增加,灌水量占总耗水量的比例也增加,而土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例显著降低;与W0处理相比,各灌水处理显著提高了开花后干物质的积累量;随灌水量的增加,3种植方式下小麦籽粒产量均有所提高,而水分利用效率(WUE)降低.同一灌溉条件下,与其他两种种植方式相比,沟播方式的农田总耗水量多,土壤贮水量消耗比例大,籽粒产量较高并具有较高的WUE.[结论]该试验条件下,综合考虑小麦的籽粒产量和WUE,“沟播结合灌拔节水+开花水”是华北平原冬麦区较适宜的节水种植方式.     

长期定位施肥对不同种植模式作物产量和土壤肥力的影响

连续11年在洋芋—玉米和小麦—玉米种植模式下,研究不同施肥处理对作物产量和土壤肥力的影响。结果表明,不同种植模式中,年度产量随施肥的不同产生变化,空白区产量逐年下降,常规区产量稳定,配方区产量稳中有升。常规施肥和配方施肥处理区土壤有机质、全氮呈上升趋势,土壤速效养分变化大,2种种植模式养分变化不同。2种种植模式土壤N和P2O5的投入量都较作物吸收量大,N盈余93.75~192.75 kg/hm2,平衡系数大于1.5的占2/3;P2O5配方区盈余10.20~43.65 kg/hm2,常规区洋芋—玉米模式盈余137.40kg/hm2,小麦—玉米模式亏损5.85 kg/hm2,平衡系数大于1.5的占1/3;K2O的投入量不足,平衡系数小于0.9的占2/3。     

花生不同种植方式的耗水特点和水分利用效率差异研究

在池栽条件下研究了春播覆膜(CBFM)、春播露地(CBLD)、夏播覆膜(XBFM)、夏播露地(XBLD)、麦田套种(MT)和麦田套种露地(对照,MTLD)6种花生种植方式的耗水特点和水分利用效率差异。结果表明:不同种植方式下花生的耗水量不同,当生育期的降水量相同时,耗水量与土壤贮水消耗量呈正比,降水耗水量与土壤贮水消耗量占农田耗水量百分率呈反比。春播覆膜处理的荚果产量、水分利用效率、降水利用效率、土壤贮水利用效率均最高,麦田套种最低;夏播覆膜与夏播露地相比,降水利用效率高;麦田套种露地与麦田套种相比,土壤贮水利用效率高。     

基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统研究

我国水资源短缺与水资源浪费并存的现象十分严重,而农业用水效率不高,农田灌溉水的利用效率低下就是其中之一。其原因主要是灌溉方式不合理,造成水资源浪费严重、利用效率低下,加剧了水资源的短缺。近年来,国家对节灌技术的发展愈加重视,出现了许多新型的节水灌溉装置,提出基于作物需水机制的远程无线自动化喷灌系统,是以单片机为自动化控制中枢,采用Arduino技术设计,可以实时监测大田不同部分的缺水情况,并对缺水部分田地定点喷灌直至达到适宜含水量范围,从根本上改变了以人为经验为依据的粗犷的灌溉方式,可以节省大量的资源。