新疆棉花气象服务平台功能设计与服务应用

通过构建气象站点实况数据库、气象网格数据库、气象预警数据库、历史气象数据库、农田小气候站点数据库、服务产品数据库、棉花气候适宜度评价数据库，建立新疆棉花气象数据服务平台，实现棉花监测预报、灾害预警、气候图表、棉田技术服务、我的棉田五大功能，开展基于位置的格点实时数据、预报预警数据查询、历史气象数据的统计以及精细化的气象为农服务产品业务服务。推动新疆棉花气象服务向精准化、个性化、数字化发展，提升新疆棉花气象服务水平。     

地膜复盖棉田的效应特点

1982～1985年,先后在山西省运城、临汾和晋中等棉区的10个灌溉试验站,对棉田地膜复盖的效应及其耗水量、耗水规律和灌溉制度进行了观测试验。各试验站在基本条件相同的前提下,进行了盖膜与不盖膜棉花灌溉对比试验,复盖度一般为55％～65％,     

灌区农业干旱模拟与灌溉效益评估

根据农田水量平衡原理，建立了灌溉条件下的干旱模拟模型。以湖北省某灌区旱作物棉花为例．模拟该灌区17年来棉花发生干旱的情况，根据模拟结果．通过对比分析了该灌区自然条件下和灌溉条件下的棉花、晚稻产量与干旱所造成的损失。对该灌区的灌溉效益进行了评估。     

南疆棉田节水灌溉智能控制系统的研究与设计

南疆的内陆气候为棉花生长提供了得天独厚的自然条件,但该地区棉花种植范围广,极端干旱,灌溉面积大。为解决传统灌溉方式自动化程度低、水资源浪费严重、能效低等问题,本文以变频调速、无线通信、传感器、自动控制等技术设计了一套基于南疆棉田滴灌模式下的节水灌溉智能控系统。该系统采用高精度土壤温湿度传感器,远程在线采集土壤墒情,以此来实现墒情(旱情)自动预报、灌溉用水量智能决策、远程/自动控制水泵电机等灌溉设备的变频运行;通过工控机智能管理平台选择灌溉方式,实时监测整个灌溉过程,获得作物最佳灌溉时间、灌溉水量及需采取的节水措施。从而获得灌溉预报结果,科学、合理指导适时适量的灌溉,达到自动化程度高、节水、节能的目的。     

灌区实时灌溉预报模型研究

针对目前灌区灌溉预报存在的问题，考虑灌区土壤水分和影响土壤水分变化的因子的空间变异性以及预报的实时性，提出了灌区实时灌溉预报模型。以江苏省某灌区为例，对灌区实时灌溉预报模型进行了验证。结果表明，预报精度和应用性得到了较好的统一。     

作物耗水量与气象因子的关联度分析

文章以灰色理论的关联度分析方法为手段，以保定地区望都灌溉试验站两年的冬小麦耗水量为基本资料，对影响作物耗水量的诸气象因子逐一进行了分析，得出了影响耗水量的最重要因素。根据文中的结论，可以建立耗水量与最重要因素的关系式，在灌溉预报中加以应用。     

滴灌棉花灌溉决策支持系统研究

为满足新疆膜下滴灌棉花生产管理需要,研究开发了滴灌棉花灌溉决策支持系统。主要包含了数据库管理、实时墒情诊断、灌溉实时决策、生产管理决策等功能。使用水量平衡方法及消退系数法进行土壤墒情预报,使用泰森多边形等方法计算平均含水率,使用模糊综合评判进行灌溉实时决策。在实际使用中,能较准确的预测土壤墒情并实时指导田间灌溉,取得了预期的效果。     

玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型

建立了了玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型，并以当地典型作物——膜下滴灌棉花为例，对模型进行了验证。结果表明，建立的玛纳斯河流域农业灌溉需水预测模型，能够在较长时期内（20d左右）比较准确地预报膜下滴灌棉花的灌水日期和灌水量。该模型的特点是，首先采用气温的历史趋势值和实时修正值预测气温，然后根据气温预测参考作物腾发量，同时结合采用逐日变化的作物系数，实现灌溉预报。该模型所需数据少，方法简单，预测方便，具有较高的实用价值。     

棉花地下滴灌技术应用经验

地下滴灌是一种新的节水技术，在棉花灌溉中，主要应作好滴灌带的选用、水质处理和管网冲洗的设计。介绍了在塔里木灌区棉花种植中，采用地下滴灌系统进行棉田灌溉的设计、施工及管理的经验。     

地下水埋深对棉花灌溉制度的影响

针对黑龙港流域地下水位总体趋势持续下降的现象,结合沧州市南皮县棉田的原位试验,采用HYDRUS 1D模型进行数值模拟,分析不同地下水埋深条件下,地下水对棉花根系层的补给作用对灌溉制度的影响。结果表明,当全生育期地下水平均埋深为1.5、2m时,地下水对棉花根系层的补给量相当于实验棉田0.5~1.5倍的灌水定额。由此制定3种(1.5、2、3m)地下水埋深条件下不同降水水平年的棉田灌溉制度:播前灌之后,50%水平年不再灌溉;75%水平年当地下水平均埋深为3m时,灌一次花铃水;85%水平年在地下水平均埋深为2、3m时,各灌一次花铃水。地下水补给作用对棉花根系层土壤含水率存在着不可忽视的影响,特别是当地下水埋深不超过2m时制定棉田的灌溉制度应充分考虑地下水的补给作用。     

南方低山丘陵区滴灌葡萄蒸发蒸腾量实时预报

以浙江低山丘陵区永康灌溉试验站为背景,运用Penman-Monteith公式计算分析了永康长系列参考作物腾发量ET0及其变化规律,建立了ET0实时预报模型,并分析了参数A0取值方法对预报精度的影响。采用双作物系数法确定了滴灌葡萄逐日作物系数,建立了滴灌葡萄蒸发蒸腾量实时预报模型。运用实测的土壤含水率资料,根据水量平衡原理分析计算葡萄实际蒸发蒸腾量,与模型的预报值比较表明所建立的模型及其参数合理。     

Deficit irrigation in a production setting: canopy temperature as an adjunct to ET estimates

Water available for agricultural use is declining worldwide as a result of both declining water resources and increasing application costs. Managing crop irrigation under conditions where the water need cannot be fully met represents the future of irrigation in many areas. On the southern high plains of Texas there is interest among producers to reduce the amount of water applied to cotton. In this study, a producer’s efforts to reduce water application to a cotton crop were assessed in terms of a comparison between evapotranspiration, rainfall, and irrigation that is widely used in the region. The producer was able to reduce water application to meet intended reductions relative to the evapotranspiration estimates but, depending on the method used for calculating the crop water need, he tended to over water the crop in two out of three intended deficit irrigation regimes. Analysis of continuously monitored canopy temperatures provided verification of over-irrigation. Continuously monitored canopy temperature is proposed as a useful adjunct to evapotranspiration approaches to deficit irrigation management.     

黑龙港流域不同栽培方式下棉花腾发量及产量试验研究

河北省黑龙港流域素有"华北干槽"之称,是华北平原历史上受旱、涝、碱害最重的地区,长期贫困缺粮。针对华北平原黑龙港流域棉花,研究了膜沟栽培、覆膜平播及不覆膜平播3种栽培方式对棉花腾发量、产量及水分利用效率的影响。通过分析在中科院南皮生态农业试验站开展的覆膜棉花耗水试验数据,得到膜沟栽培、覆膜平播及不覆膜平播3种栽培方式下的棉花腾发量、产量及水分利用效率。结果表明,膜沟栽培、覆膜平播栽培与不覆膜平播栽培棉花相比,不仅皮棉产量较高,且其水分利用效率也较高。     

陡山灌区实时灌溉预报研究

介绍了参考作物腾发量和实际作物腾发量的实时预报及修正方法 ,结合陡山灌区实际资料 ,分别针对主要旱作物和水稻建立了实时灌溉预报模型 ,并对模型各参数进行了率定 ,特别针对参考作物腾发量预报模型中 A0 的确定进行了分析 ,给出了更合理的 A0 取值方法。基于可视化语言开发灌溉配水实时决策支持系统 ,该系统界面友好 ,操作简单 ,实用性强 ,利于推广。     

叶尔羌河灌区棉花灌溉试验

棉花试验设计了五个灌水下限处理,每个处理四个重复,试验提供了各种处理的１ｍ 土层储水量动态过程,进行了田间土壤水量平衡,分析了棉花生长期耗水强度与灌水量关系,棉花产量与灌水量关系,棉花产量及棉花水分生长率与全生育期总耗水量关系     

新疆棉花膜下滴灌基于消退指数的土壤水分预报方法研究

根据北疆膜下滴灌棉花全生育期土壤水分观测数据,研究了不同深度的棉田土壤水分消退指数随作物生长时间的变化规律,探讨了棉花生育期土壤水分预报的经验递推方法,实验结果分析表明:棉花生育期消退指数在不同深度都呈现先增大后减小变化趋势,并且随其深度的增大而减小,其离散程度也随深度有所变化;利用消退指数法对40和60cm层土壤贮水量进行预报,预报误差最小为0.16%,预报所需资料少,结果可靠,精度较高,是一种适合新疆棉田土壤水分预报的实用方法。     

Impact of crop rotation and minimum tillage on water use efficiency of irrigated cotton in a Vertisol

Crop water use efficiency of irrigated cotton was hypothesized to be improved by a combination of minimum tillage and sowing a wheat (Triticum aestivum L.) rotation crop. This hypothesis was evaluated in a Vertisol near Narrabri, Australia from 1997 to 2003. The experimental treatments were: continuous cotton sown after conventional or minimum tillage and minimum-tilled cotton–wheat. Soil water content was measured with a neutron moisture meter, and runoff with trapezoidal flumes. Application efficiency of irrigation water was estimated as the amount of infiltrated water/total amount applied. Plant available water was estimated using the maximum and minimum soil water storage during the growing season. Evapotranspiration was estimated with the water balance method using measured and simulated soil water data. Seasonal evapotranspiration was partitioned into that coming from rainfall, irrigation and stored soil water. Crop water use efficiency was calculated as cotton lint yield per hectare/seasonal evapotranspiration. Rotation of cotton with wheat and minimum tillage improved water use efficiency in some years and application efficiency in all years. Average seasonal evapotranspiration was higher with minimum tillage than with conventional tillage. In years when cotton was sown in all plots, average cotton crop water use efficiencies were 0.23, 0.23 and 0.22 kg (lint)/m³ for minimum-tilled cotton–wheat and continuous cotton, and conventionally tilled continuous cotton, respectively. In-season rainfall efficiency, transpiration and soil evaporation were unaffected by cropping system.     

水分胁迫和施肥对棉花腾发量及产量的影响

试验研究了晋南地区棉花在不同生育期的水分亏缺、施肥条件下对棉花产量的影响。研究表明,棉花蒸腾量随灌水量的增加而增加,相应的产量也明显地提高,棉花产量与总耗水量呈二次抛物线关系。在相同灌水条件下,不同施肥量处理的蒸发蒸腾量差异不大,施肥量对棉花的蒸腾量影响不明显。     

节水灌溉的作物需水量试验研究

对节水灌溉条件下的冬小麦、夏玉米、棉花和水稻需水量进行试验研究 ,结果表明 ,节水灌溉模式对作物需水量变化产生较大影响。与浅水灌溉模式相比 ,控制灌溉模式的水稻需水量减少 3 4.6% ,覆膜旱作节水模式的水稻需水量减少 3 9.94%。采用节水灌溉模式后 ,冬小麦需水量减少 1 0 %左右 ,夏玉米需水量减少1 3 % ,棉花需水量减少 3 0 %。因此 ,对大田农作物进行高效节水灌溉 ,能在获得高产 (增产 )的前提下 ,较大幅度地减少作物的蒸发蒸腾量 ,其中无效蒸腾量的减少成为主要因素之一     

作物节水灌溉需水规律研究

基于节水灌溉条件下作物需水量试验资料,分析了控制灌溉和覆膜旱作节水灌溉的水稻需水规律以及节水高效灌溉模式下冬小麦、夏玉米和棉花作物的需水规律。结果表明,节水灌溉模式通过对水稻、冬小麦、夏玉米和棉花等作物产生的生长调控作用与补偿生长效应,使植株蒸腾量和棵间蒸发量较大幅度减少,各阶段需水量、需水强度和需水模系数均发生显著变化,形成了节水灌溉模式的主要农作物新的需水规律。可为节水灌溉制度的制定、节水型灌区动态配水及灌溉预报等提供科学依据。