基尼系数视野下的安徽省水土资源匹配分析

为科学地规划区域农业的发展,通过构建区域基尼曲线和计算区域基尼系数,同时选用单位面积耕地所拥有的水资源总量法,对安徽省2000—2012年的水资源和耕地资源进行匹配分析。结果显示：安徽省多年平均水土资源空间匹配的区域基尼系数G=0.4449,水土资源空间匹配状况优于中国(0.5664)、世界(0.5864)平均水平。安徽省水土资源匹配在地市尺度上具有明显空间分异,呈现皖南地区水土资源匹配状况优于江淮之间,而江淮之间又优于皖北地区的水土资源匹配格局。     

疏勒河中游绿洲生态功能分区研究

生态功能分区是区域生态系统保护与综合管理的基础,可为区域生态系统恢复与社会经济协调发展提供科学依据。基于疏勒河中游绿洲生态环境存在主要问题的分析,确定了疏勒河中游绿洲生态功能分区目标、分区原则与依据。运用RS和GIS技术,采用定性和定量以及计算机图形空间迭置法等方法,将疏勒河中游绿洲划分为绿洲农业、荒漠戈壁、防风固沙、平原绿洲植物、盐渍化防治和平原绿洲湿地6个生态功能区和34个生态功能亚区,并对各个功能区生态服务功能、生态保护方向、生态保护以及生态功能恢复措施等特征进行了分析。研究结果对促进《敦煌水资源合理利用与生态保护综合规划》的顺利实施具有一定借鉴与参考作用,同时对促进干旱内陆河流域绿洲生态环境保护与恢复、水资源综合管理和有效配置、区域产业布局与生态经济系统协调可持续发展具有重要意义。     

石羊河流域下游不同年代退耕地土壤养分和盐分变异特征研究

由于气候及人类活动因素的影响,中国干旱灌区土壤盐渍化问题日趋严重,盐渍化退耕地面积不断扩大,通过研究不同年代盐渍化退耕地土壤盐分、养分的变化规律,为盐渍化退耕地土壤的恢复和合理利用提供理论基础。石羊河流域下游的民勤绿洲区属于土壤盐渍化严重区,选择不同年代退耕地,利用时空替代的研究方法,研究绿洲区盐碱化退耕地土壤盐分（土壤盐分离子Ca2+、Mg2+、K+、Na+、CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-）和养分（土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾）在不同退耕时期的变异特征。结果表明：退耕年限的长短对土壤养分、盐分影响程度不同,退耕0~5年土壤有机质含量较高,5~10年土壤有机质含量最低,退耕10年以后土壤有机质含量基本趋于稳定;土壤可溶性盐分含量随着退耕年限的延长而逐渐升高。盐分8大离子组成中,阴离子以主要为SO42-、Cl-为主,阳离子以K+、Na+为主,分别占总含盐量的66.2%和19.2 %。退耕地土壤盐渍化程度随着退耕年限的延长越来越严重。     

新疆阿勒泰地区阿克达拉灌区土壤资源分析与研究

针对新疆“沙漠绿洲灌溉农业”这一典型特点,灌区建设在北疆地区农牧业发展中具有重要作用,而灌区土壤条件作为灌区立足的根本具有举足轻重的地位,因而正确地对灌区土壤资源做出评价,才能保证灌区土壤水土资源的合理开发利用和实现农牧业可持续发展。以新疆阿勒泰地区阿克达拉灌区作为研究对象,通过对灌区土壤质量现状的调查、资料收集、样品采集及室内化验分析,研究分析了灌区土壤肥力、养分、盐分和微量元素变化规律,采用新疆土壤资源分类评价系数对灌区土壤的宜农和宜牧性等综合质量进行了定量评价,结果表明该区较适宜农业开发、最适宜牧业开发。研究结果为北疆干旱荒漠地区灌区规划、建设与管理提供技术参考。     

西部开发与农业发展问题探讨

从西部大开发的战略角度,提出西部农业构成西部开发的重要组成部分,分析了区域特点,提出分两个类型地区分别采取不同对策的意见,对西部农业开发的目标、主要方向和依靠科技进步振兴西部农业的具体领域作了探讨,提出了按国际标准解决农民脱贫的观点,特别强调加强生态建设和水土资源的开发保护,调整农村产业结构,打稳粮食生产基础,发展高效益农业,对生态脆弱带进行生态产业开发,走地续发展之路等领域作了讨论。     

辽河三角洲土壤盐分与上覆植被野外光谱关系初探*

土壤盐渍化是辽河三角洲主要的环境问题之一,尽管已受到广泛关注,但人类活动引发的次生盐渍化面积仍在不断增长。这就需要认真、及时地监测土壤盐渍化的现状及其变化趋势以阻止土壤次生盐渍化的不断发展,确保土地利用和管理的可持续发展。多源、多时相、多光谱和微波遥感技术已被广泛用于监测土壤盐渍化的时空变化研究中。航空遥感技术、地面土壤盐分探测技术、实验室和野外光谱分析技术与地面土壤盐分测试数据相结合进行土壤盐渍化监测极具发展潜力。当干旱、半干旱区植被覆盖度低于25~35%时,土壤的光谱特征差别明显,利用遥感、土壤光谱数据与土壤盐分分析数据相结合进行土壤盐渍化监测是最为有效的方法之一。如果植被覆盖度大于此阈值,监测精度下降,只能通过上覆植被信息间接推断土壤盐渍化状况。本研究的主要目的就是探讨一下土壤盐渍化与上覆植被光谱之间的关系,尝试利用上覆植被光谱信息推断辽河三角洲土壤盐渍化状况。结果证明方法是可行的。     

玛纳斯河流域绿洲内部盐渍化土壤年际动态变化

为探讨玛纳斯河流域绿洲内部盐渍化土壤年际变化规律,分析变化成因。在盐渍化土壤理化特性和光谱特征分析的基础上,笔者构建了土壤盐渍化指数SSI,对盐渍化土壤做出等级评定。结果表明,1990—2014年间玛纳斯河流域共有9.45×10⁴ hm²盐渍化土壤被成功改良,盐渍化土壤景观破碎度和分维度指数都有所增加。2014年耕地中的盐渍化土壤与1990年盐渍化土壤划分程度相比较,有向轻度转化的趋势。1990—2014年间始终未被开垦的典型盐渍化土壤盐碱程度有向重度转化的趋势,其上的植被群落结构趋于简单。研究构建的SSI可以应用于盐渍化土壤定性分析和定量分析,结果可为农业部门科学管控盐渍化土壤提供有价值的参考。     

八十七团土壤养分现状及生产建议

通过对第五师八十七团耕地土壤养分状况进行调查,分析了耕地土壤养分现状并提出了合理的农业生产建议。结果表明:八十七团耕地土壤有机质平均含量为9.3g/kg,属5级较低水平;土壤碱解氮、速效磷、有效钾平均含量分别为103.5 mg/kg、22.6 mg/kg、152.1 mg/kg,分别属3级、2级和2级水平。土壤总盐含量的平均值为7.2g/kg,属于中度盐化土。因此,在农业生产中应该防止土壤盐渍化和次生盐渍化程度的进一步加剧。     

徽州区耕地地力评价与种植业布局

黄山市徽州区以盛产黄山毛峰茶叶和徽州贡菊闻名,耕地等级和特性对其生长和品质有很大关系。按照农业部耕地地力评价技术要求将黄山市徽州区耕地划分为五个等级,并且对各等级耕地分布和主要属性进行分析,根据分析结果把徽州区种植业划分为二个区域,即河谷盆地区和低山丘陵区,通过分析不同生产区的耕地等农业生产条件和特点,提出合理的种植业发展方向。     

复合改良剂作用下宁夏引黄灌区低洼农田盐渍化土壤改良效果研究

宁夏引黄灌区低洼地区地下水位较高,导致土壤出现严重盐渍化现象,而添加土壤改良剂是解决土壤盐渍化问题的一种有效途径。为研究不同改良剂对宁夏引黄灌区低洼区域盐渍化土壤改良效果,在位于银北地区南梁农场的一块地势低洼的盐渍化耕地,选用不同改良剂进行改良试验。设置对照组、单一施用糠醛渣、单一施用脱硫石膏、复合施用糠醛渣+脱硫石膏及不同用量,共10个处理组,将研究区域分成若干小区,每个小区施用不同处理组改良剂,并种植油葵作物,比较分析不同处理组下油葵生长指标和产量及油葵收获后土壤全盐量、各盐分离子、pH,探究该区域盐渍化土壤的最优改良方案。结果表明,在表层土壤,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂后全盐量下降较为明显,低、中、高3种不同施用量下与对照组相比盐分含量降低了10.44%、10.14%、0.88%,单一施加脱硫石膏和糠醛渣一种改良剂盐分降低不明显。总体而言,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂对降低土壤全盐量、钠吸附比和提高作物产量效果较为显著,糠醛渣与脱硫石膏的最佳配合比为7:3,最佳施用量为17960 kg/hm2。     

河西节水农业的现状评价与重点领域研究

发展节水农业是实现绿洲灌区发展现代农业和建立资源节约型社会的必然选择。研究表明,河西走廊区节水农业现状是:工程节水技术是农业节水的主流技术,农艺节水技术缺乏核心,管理节水技术与实践存在脱节,各类技术的组装集成不足。该区农业节水的重点研究领域是:以水权和水资源优化配置为核心的管理节水技术体系研究,以地面改进、保护性耕作和覆盖技术为主的农艺节水技术研究,以废水、劣质水开发利用为主的开源节水技术和设施节水技术。     

黑龙港区小麦玉米农艺节水技术集成模式综合评价及推广建议

黑龙港属华北缺水低平原区,水资源不足是限制该区农业生产发展的主要因素。该区主要种植模式为冬小麦－夏玉米一年两熟制,小麦、玉米高产主要靠超采地下水来维持。近年来,随着小麦节水技术的推广应用,粮田产量和水分效率在逐步提高,但节水高产潜力仍然巨大。特别是从周年水资源高效利用出发,建立区域特色的两熟一体化节水高效技术模式,十分必要。运用熵权综合评价法对“黑龙港及鲁北平原区小麦玉米减蒸降耗农艺节水技术集成与示范”项目形成的小麦玉米农艺节水技术集成模式进行评价,筛选出最佳的节水技术模式。得到的结论是：最少水肥投入模式最优,节水省肥模式次优,传统高水肥模式最差。节水省肥是未来发展现代农业的方向。应该进一步提高农户农业节水意识,利用多种手段,促进农户采用小麦玉米节水技术优化模式。     

作物不同品种间水分利用效率差异机理的研究进展

近年来,水分不足是限制我国北方干旱和半干旱区粮食生产的重要因子。生物节水是实现进一步提高作物水分利用效率的关键环节和潜力所在。笔者就作物水分利用效率的内涵和不同品种间水分利用效率差异的生理生态机理进行了综述,并提出了水分利用效率的研究方向。目前应进一步深入研究作物高效用水生理调控机理和抗旱节水鉴定评价技术与指标体系,为培育高WUE品种提供理论基础。     

三种主要粮食作物的节水灌溉技术及其对产量和水分利用率的影响

以三种主要粮食作物（水稻、小麦、玉米）为材料,设置常规灌溉（对照）和节水灌溉处理（水稻全生育期轻干湿交替灌溉技术、小麦控制土壤干旱灌溉技术、玉米控制低限土壤水分的分区交替灌溉技术）,研究了节水灌溉技术对三种粮食作物产量和水分利用效率的影响。结果表明：与对照相比,节水灌溉技术的产量增加了8.56%~9.23%,水分利用效率提高了25.00%~31.43%。节水灌溉技术显著降低了三种粮食作物叶片的蒸腾速率和着生角度,显著增加了弱势粒中脱落酸（ABA）与赤霉素（GA₃）的比值（ABA/GA₃）、茎中蔗糖磷酸合成酶（SPS）和子粒中蔗糖合酶（SuS）活性、平均灌浆速率、茎鞘中非结构性碳水化合物（NSC）的运转率以及收获指数,显著提高了水稻和小麦的分蘖成穗率。表明减少奢侈的蒸腾和无效分蘖冗余生长、改善冠层结构、促进物质运转和子粒库活性、提高收获指数是节水灌溉技术协同提高产量和水分利用效率的重要原因。     

黑河中游边缘绿洲沙地农田玉米水氮用量配合试验

研究了黑河中游边缘绿洲沙地农田不同灌溉水平（常规灌溉,12 000 m³ hm^-2;节水10%,10 800 m³ hm^-2;节水20%,9 600 m³ hm^-2）和施氮水平（0、150、225、300和375 kg N hm^-2）下玉米产量、氮肥利用率、灌溉水生产力及硝态氮在土壤剖面中的分布。结果表明,常规高量灌溉（12 000 m³ hm^-2）和节水10%和20%处理的玉米产量和地上生物量无显著差异;在施有机肥和磷、钾肥的基础上,施氮量150~375 kg N hm-2较不施氮处理增产74.8%~108.6%,施氮量超过225 kg N hm^-2时,产量不再显著增加;平均氮肥利用率（NUE）为50.6%~83.7%,随施氮量的增加而下降,超过225 kg N hm^-2时显著降低。在施用氮肥时,玉米灌溉水生产力(WP)为0.97~1.35 kg m^-3,随灌溉量的增加而下降,施氮量超过225 kg N hm^-2时,灌溉水生产力不再显著增加。水肥配合有显著的交互效应,高量的水氮配合可获得较高的产量,但水肥利用效率显著下降。对每次灌溉前土壤剖面水分含量的测定结果表明,3个灌溉水平下0~160 cm土层土壤水分含量无显著差异,表明常规高量灌溉并不能保持较长时间的有效水分供作物吸收利用;高量灌溉下,0~200 cm土壤剖面中NO₃^－-N的积累量低于节水灌溉处理,表明高量灌溉使更多的NO₃^－-N淋溶至更深的土层,对地下水污染风险加大。从水肥高效利用、降低氮污染风险和缓解水资源短缺综合考虑,进行合理的水肥调控、适度降低灌溉量和氮肥投入是沙地农田生态系统管理的合理选择。通过合理的水肥调控,沙地农田仍有很大的节水潜力。     

中国节水灌溉技术现状与发展趋势研究

未来节水灌溉技术的发展趋势是精细精准、信息化和不同节水灌溉技术的综合利用,这就要求我们紧跟未来发展趋势与需求,不断研发综合技术与方法,推动节水灌溉技术的有效快速发展,为现代农业可持续发展做出贡献。因此,我们对中国现行的节水灌溉技术进行梳理和总结,介绍了节水灌溉农艺技术,分析了节水灌溉中主要农田水利工程技术的优缺点,探索了未来灌溉技术与相关装备的发展趋势,为节水灌溉的实际应用提供理论支持。     

冬小麦不同种植形式对产量及水分利用的影响

在冀中南山前平原小麦-玉米一年两熟区,研究了小麦的缩行种植(10cm等行距)与常规种植(16.5cm:16.5cm:26.4cm)两种种植形式对产量与田间土壤水分变化的影响。结果表明:在该生态区域内,应用缩行种植技术有利于作物生长发育及产量三要素的优化构成,最终表现为作物产量的提高;有利于水分的经济利用,提高水分利用效率,小麦缩行种植是实现高产、节水农业的一项重要措施。     

半干旱地区滴灌对土壤水盐运动和次生盐渍化影响的研究进展

滴灌技术是当前农业节水的主要方式之一,由于半干旱地区地表蒸发强烈,导致农田土壤盐分表聚及次生盐渍化的发生风险增大,在石灰性土壤地区尤为明显。本文综述了灌溉制度、田间管理、土壤质地等因素对土壤水盐运移及次生盐渍化影响,并针对目前半干旱区节水灌溉的发展,提出了明确滴灌条件下土壤水盐运移规律、土壤盐分累积效应、以及防止次生盐渍化调控途径等需要进一步加强的研究方向,以期为半干旱地区农业节水和土地可持续利用提供理论参考。     

微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水和产量的影响

黄淮海麦区水资源短缺,探明畦灌和微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率调节的差异,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2016—2018年冬小麦生长季,设置畦灌和微喷补灌两处理,研究其对麦田0～40 cm土层土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水率,及冬小麦各生育阶段棵间蒸发量、蒸腾量、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明微喷补灌处理与畦灌处理相比, 0～20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水率增加;冬小麦返青后春季分蘖明显减少,返青至拔节期的棵间蒸发量和蒸腾量及全生育期总耗水量均显著减少;籽粒产量无明显变化,但水分利用效率显著提高,说明微喷补灌可以改善麦田土壤物理性状,优化冬小麦群体结构,通过减少棵间蒸发和植株无效蒸腾降低麦田耗水量,从而在维持高产水平的同时提高水分利用效率。     

水肥耦合及其对水稻生长与N素利用效率的影响研究进展

在农业水资源的日益紧缺下,为了减少水稻的灌溉用水和肥料高效利用以实现水稻稳产高产,综述了国内外水肥耦合的研究进展、水肥耦合的概念及其协同、拮抗、叠加三种效应,水肥耦合的机理、水肥耦合对水稻生长发育及产量品质的影响、水肥耦合对水稻中N素利用效率的影响;展望了中国目前在水肥耦合研究方面可以提升的空间,提出了水肥耦合模式是争取水稻高产优质的有效措施,以及如何根据实际需要,运用“以水促肥、以肥调水”,建立合理的水肥耦合模式,提高水肥利用效率,在节约灌溉用水和不增加施肥量的前提下达到既保证作物优质高产又减少环境污染的双重效果,为今后节水农业及水稻的田间栽培和管理提供理论与技术依据。