有机无机肥配施对盐渍土供氮特性与作物水氮利用的影响

为探究有机肥替代化肥比例对不同程度盐渍化玉米农田土壤供氮特性及水氮利用效率的影响,于2018年进行了田间试验。选取轻度（0.460dS/m）和中度（0.951dS/m）2种盐渍化农田,以纯施氮量240kg/hm2为相同施氮总量进行有机无机肥配施,分别设置5个施肥处理（有机肥占施肥比例分别为0、25%、50%、75%、100%）和1个空白对照处理,依次记为U1、U3O1、U1O1、U1O3、O1、CK。结果表明,同一处理中度盐渍土氮素矿化量显著低于轻度盐渍土。轻度盐渍土无机肥施入比例越大,土壤矿质氮释放速度越快,有机无机配施能更好地调节玉米生育期氮素的释放。中度盐渍土各处理下,生育前期土壤矿质氮含量无显著差异,增大有机肥施入比例对于提高作物生育后期土壤矿质氮含量的优势明显。同一处理中度盐渍土玉米产量及水氮利用效率较轻度盐渍土显著降低,产量下降幅度达到30.94%~63.90%（P＜0.05）。适当的有机肥施入比例能显著提高作物水氮利用效率,轻度盐渍土表现出随有机肥施入比例增大玉米水氮利用效率呈先升后降的趋势,中度盐渍土表现出随有机肥施入比例增大玉米水氮利用效率逐渐升高的趋势。轻、中度盐渍土分别以U1O1、O1处理水分利用效率最大,分别较U1处理提高11.84%、27.68%（P＜0.05）,同时,产量、植株吸氮量、氮收获指数、氮肥当季回收率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率等指标也较高。综合玉米产量、水氮利用效率及生育期土壤矿质氮变化规律,得到河套灌区玉米适宜的有机无机施肥管理模式为：轻度盐渍土为120kg/hm2有机肥+120kg/hm2化肥,中度盐渍土为240kg/hm2有机肥。     

暗管排水条件下春灌定额对土壤水盐运移规律的影响

为探讨暗管排水条件下不同春灌定额对盐渍化灌区土壤水盐分布及作物产量的影响,以明沟排水常规春灌水平（2250m3/hm2）为对照组（CK）,设置暗管排水条件下常规春灌灌水量的100%、90%、80%、70%（W1、W2、W3、W4）4个梯度,进行田间试验,研究不同春灌灌水量结合暗管排水技术对中度盐渍化土壤的淋洗效果,分析水盐分布规律、盐分离子淋洗效果、对地下水埋深的控制作用和对油葵产量及其水分利用效率的影响,确定最佳淋洗定额。结果表明：由于淋洗水量较大、排水较少,CK处理根层土壤含水率较高,但与W1、W2处理无显著差异。W1、W2、W3处理灌后均具有较好的脱盐效果,根层土壤脱盐率比CK处理分别提高了18.47、18.24、7.75个百分点（P<0.05）,W1与W2处理间无显著差异,均显著高于W3处理（P<0.05）;W4处理由于灌水量较小,其土壤脱盐效果显著低于其他处理（P<0.05）。W1和W2处理对土壤盐分离子淋洗效果较好,随着灌溉淋洗水量的增加,土壤的离子组成朝良性方向发展。W2处理春灌后地下水埋深下降时间最佳,5月底地下水埋深降到0.8m,刚好是油葵种植的最佳时间,W2能够较好地保持土壤墒情,且不影响作物正常耕作。W1处理油葵产量显著高于其他4个处理（P<0.05）,分别较CK、W2、W3、W4增产3.27%、3.54%、6.46%、17.98%。土壤水分利用效率最高的处理是W2,与W1无显著差异,显著高于CK、W3、W4（P<0.05）。综上,仅从增产角度分析,W1处理显著高于其他4个处理（P<0.05）,是可供选择的模式;若受水资源限制,则可采用减少20%灌水量（W3处理）,脱盐效率略低,较明沟排水低2.99个百分点,可以增加改良周期,缓解土壤盐渍化。从对土壤控盐、节水、稳产与水分利用效率多角度综合分析,在常规灌水量基础上减少10%并结合暗管排水技术（W2处理）是适宜的灌溉模式。     

参考作物潜在蒸散量的人工神经网络模型研究

根据河套灌区多年气象资料和Penman-Monteith法计算得到的参考作物蒸散量(ET0),对影响ET0的主要气象因子进行了回归分析,并比较了以4因子(平均气温、净辐射、相对湿度、2 m处风速)和3因子(平均气温、净辐射、相对湿度)为输入向量,由Penman-Monteith法计算所得ET0为输出向量的BP网络ET0预报模型.研究表明,BP网络可以用于ET0的预报计算,四因子法和三因子法均简便可行,能满足生产的需要.相比之下,四因子法的精度更高.此研究是对传统ET0计算的补充.     

变化环境下沈乌灌域土地利用/覆盖时空变化分析

为了研究变化环境下内蒙古河套灌区沈乌灌域土地利用/覆盖时空变化,并对今后节水改造和节水规划提供指导依据,以沈乌灌域1995、2005年及2015年Landsat影像为数据源,采用基于CART算法的决策树分类对灌域20 a来5种土地利用/覆盖类型进行了分类,并计算了各土地利用/覆盖类型的单一动态度、双向动态度、变化趋势和状态指数,研究了引黄水量等环境变化因子作用下灌域土地利用/覆盖的时空变化。结果表明,(1)1995—2015年沈乌灌域内沙地和盐碱地分别减少了43.77%和62.54%,植被和荒地分别增加了75.10%和92.32%。(2)沙地、盐碱地和荒地向植被的转化是植被面积增加的主要原因;荒地频繁与沙地、盐碱地发生相互转化,相互转化的位置主要出现在沙地和渠道的周边。(3)引水量和地下水埋深是盐碱地、水体的变化主要因子,工程建设是沙地和植被覆盖区变化的主要因子。为缓解灌域的用水矛盾,今后在制定节水规划时应统筹考虑土地利用类型/覆盖与节水改造的关系。     

不同灌溉定额对向日葵生物量累积动态及产量构成要素的影响

为探究河套灌区向日葵不同播前灌水量及现蕾—开花期复水对地上生物量累积、分配以及产量构成要素的影响,试验以当地常规灌溉量(播前135 mm,复水90 mm)为对照,设置A1(播前108 mm,复水90 mm)、A2(播前81 mm、复水90 mm)、B1(播前108 mm、复水72 mm)和B2(播前81 mm、复水72 mm)4个处理进行对比研究。结果表明,适当减少播前灌水量,向日葵在开花期生物量累积补偿效应表现显著,且充分复水较限制复水的生物累积量提高16.45%~32.24%。相同播前灌水量下,收获期充分复水处理总生物量高于限制复水处理(P0.01),不同复水处理收获期籽粒百分比差异显著(P0.05),且A1处理籽粒占总生物量的百分比最高,达到43.02%。播前适当的减少灌水量(108 mm),充分复水能显著提高(P0.05)经济产量,而相同播前灌水量下,现蕾—开花期减少灌水量会显著降低经济产量(P0.05)。采用隶属函数法综合评价不同灌溉下的产量和产量构成要素、灌溉水分生产率等相关指标,得出A1处理最优。A1处理经济产量、灌溉水分生产率分别较CK显著提高8.47%和23.19%,其原因是平均单株实粒数和结实率的显著提高(P0.05)。研究表明,河套灌区向日葵适宜的灌溉制度为播前灌水108 mm,现蕾-开花期复水90 mm。     

连续小波变换在气温和降水变化分析中的应用

利用MHF(墨西哥帽函数)小波变换分析方法对内蒙古杭锦后旗夏季气温及降水的时间-频率的多层次时间尺度变化特征进行了分析。结果表明,杭锦后旗夏季气温及降水变化具有明显的周期性特征,且降水变化较气温更复杂;杭锦后旗夏季平均气温变化以12年周期振动最强,而降水变化则以4年周期振动最强。     

基于TM影像的河套灌区区域蒸散发研究

通过对遥感数据进行分析,采用非监督分类法对影像进行分类,最终得到灌区土地分类及耕地种植结构。利用高分辨率IKONOS影像对分类结果进行精度评估,证明TM影像应用于灌区尺度土地利用分类具有较高的精度,能有效克服人为因素的影响,较为准确地提取灌区耕地种植面积及其空间分布。利用SEBAL模型对蒸散发进行反演,反演结果与实测值误差在允许范围内。研究结果可为河套灌区用水量研究提供新的方法。     

基于层次分析法的呼和浩特市再生水工业利用决策分析

呼和浩特市再生水利用的重点是工业使用。本文收集了200份来自呼和浩特市的有效调查问卷,采用层次分析法建立了呼和浩特市工业水源选择层次模型,并确定矩阵中各相关标度权重。通过计算3种备选水源在总目标中所占权重,最终确定了呼和浩特市工业利用水源的首选为再生水(权重最大为0.356 4),同时对再生水的广泛使用提出建议。     

基于3414试验的小麦向日葵间作施肥模型研究

通过在内蒙河套灌区进行的3414小麦向日葵间作试验,分别建立一元二次、二元二次、三元二次、直线加平台施肥模型,分析不同模型,确定当地最佳施肥量.结果显示当小麦与向日葵种植面积比值为1.5:1时,小麦最佳施肥量:氮为69.43 kg/hm<'2>,磷为38.89 kg/hm<'2>,钾为32.17 kg/hm<'2>;向...     

微咸水灌溉条件下环境因子动态变化的预测

系统引进SWAP2.0模型,预测了微咸水灌溉对土壤水盐动态、作物生长及产量等环境因子的动态变化,试验地点为内蒙古河套灌区红卫田间试验区,引用黄河水和高矿化度地下水混合进行灌溉.微咸水灌溉期间,土壤盐分增加,在合理的黄河水秋浇灌溉后,土壤盐分降到微咸水灌溉前的水平,土壤盐分年度内保持了动态平衡.微咸水灌溉条件下,作物长势及产量基本不受影响.微咸水灌溉不会造成环境恶化.这一结论在SWAP模型模拟结果中也得到了证实,建立的SWAP模型可以用来对试验区微咸水灌溉作出较为准确的预报,为河套灌区发展微咸水灌溉打下基础.