垄沟集雨种植对土壤水热效应及紫花苜蓿产量的影响

为探索和解决半干旱黄土高原区垄沟集雨种植紫花苜蓿的可持续性,采用完全随机设计布置大田试验,以传统平作为对照,研究不同垄覆盖材料(土壤结皮、生物可降解地膜和塑料地膜)和不同沟垄比[沟宽(cm)∶垄宽(cm)分别为60∶30、60∶45和60∶60]对垄沟集雨种植土壤水热效应、紫花苜蓿产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,紫花苜蓿连续种植第4和5年,深度0~3.0 m土壤含水量随紫花苜蓿生育期和生育年限增加而降低,排列次序为塑料膜垄>生物可降膜垄>土垄>传统平作,土壤含水量随集雨垄宽度的增加而增加。垄沟集雨连续种植第4和5年紫花苜蓿全生育期各处理表层(0~1.2 m)土壤处于干旱胁迫状态,随生育期和生育年限延伸,干旱胁迫程度加剧,尤其传统平作。不同处理之间沟中土壤温度差异不明显,垄上土壤温度差异明显,随集雨垄宽度增加而增加。与传统平作相比,MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀、BF₃₀、BF₄₅、BF₆₀、PF₃₀、PF₄₅和PF₆₀(MCS、BF和PF分别代表土垄、生物可降解膜垄和塑料膜垄,下标分别表示垄宽为30、45和60 cm)的2年垄上平均土壤温度分别增加0.68、0.99、1.49、2.49、3.05、3.44、3.44、4.03和4.29 ℃。垄沟集雨种植具有调温保墒的作用,促进紫花苜蓿生长发育和产量形成,与传统平作相比,MCS₃₀、MCS₄₅、MCS₆₀、BF₃₀、BF₄₅、BF₆₀、PF₃₀、PF₄₅和PF₆₀的2年紫花苜蓿全生育期平均实际干草产量分别增加7.77%、7.30%、2.11%、32.23%、29.95%、22.47%、40.88%、38.44%和28.37%,WUE分别增加17.94、26.16、29.57、17.35、19.47、17.85、20.99、22.66和20.63 kg·hm^-2·mm^-1。多年生深根性豆科牧草紫花苜蓿的根系层土壤干燥化机理需要做进一步研究。     

设施延迟栽培葡萄不同水分生产函数比较

为了探究设施延迟栽培葡萄生育期灌溉水量的优化配置,根据2013—2014年设施延迟栽培葡萄不同生育期水分胁迫处理下的耗水量与产量关系的资料,分别分析了Stewart模型、Blank模型和Jensen模型3种不同水分生产函数对设施延迟栽培葡萄的适应性,计算了不同模型对应的设施延迟栽培葡萄不同生长阶段的水分敏感指数。结果表明,设施延迟葡萄水分敏感指数在果实膨大期最大,该时期为需水关键期,亏水处理会明显降低产量;萌芽期最小,该时期适度亏水对产量提高有积极影响。确立了Stewart模型和Blank模型为适用于设施延迟栽培葡萄的水分生产函数模型,在灌溉水量有限的条件下,应采取萌芽期适度亏水,将灌溉水量调配给果实膨大期的灌溉水配置方式,以期在合理调配灌溉水量的同时获得最佳经济效益。      

塑料大棚双孢菇小型行走式喷雾系统灌溉研究

试验采用甘肃农业大学自行设计的小型行走式喷雾系统和当地传统固定式喷雾系统,分析比较这2种喷雾系统对塑料大棚内双孢菇灌溉后的土壤含水量、喷洒均匀度、双孢菇产量等的影响。结果表明,小型行走式喷雾系统对塑料大棚双孢菇土壤含水量、喷洒均匀度、双孢菇产量都有积极的影响,尤其对18～38 cm深度的土壤含水量及双孢菇总产量影响显著。     

疏勒河中游梯级水库库容和库水位关系模型优化

为了研究梯级水库库容与库水位之间的关系,解决水库由原来承担单一灌溉或发电任务,到现在变为一库多用的多目标决策问题。以疏勒河流域中游地区的3座水库（昌马水库、双塔水库和赤金峡水库）为研究对象,利用高斯函数和两种神经网络建立3大水库的库水位和库容之间的关系模型。通过对比不同模型预测的均方根误差（RMSE）,相对均方根误差（RRMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）来判断模型的表现。结果表明:3种模型均可较好地拟合3大水库库水位和库容之间的关系,对于昌马水库和双塔水库来说,径向基函数神经网络（RBF）的表现优于非线性回归模型和前馈反向传播神经网络（FBNN）模型;对于赤金峡水库而言,FBNN神经网络的表现优于非线性回归和RBF神经网络模型。与经典回归模型相比,人工神经网络更适合于水库库容的确定。      

旱作区生物降解膜对土壤温度、水分及春小麦产量的影响

为探索旱作区生物降解膜对春小麦的影响,在甘肃兰州对春小麦进行了生物降解膜、普通地膜和露地栽培条件下,土壤温度、水分和小麦产量的检测和分析。结果表明,生物降解膜和普通地膜处理下,春小麦全生育期0~25 cm土层土壤温度比露地高0.78 ℃和1.84 ℃;在小麦苗期-抽穗期,两种覆膜处理对地温的影响无显著差异,小麦抽穗之后,生物降解膜对土壤的增温效果显著低于普通地膜;小麦抽穗之前,两种覆膜处理下土壤日温度变化趋势差异不明显,抽穗期及后期生物降解膜处理日温度变化趋势与露地无差异。0~200 cm土壤含水量在小麦苗期-抽穗期,两个覆膜处理间差异不显著,均显著高于露地处理;在开花期-灌浆期,生物降解膜处理显著高于露地、低于普通膜处理;在成熟期,生物降解膜处理较普通地膜处理无显著差异,显著高于露地。两种覆膜处理小麦的产量无显著差异,均显著高于露地处理,分别较露地增加 24.03%和32.72%。综上所述,在旱区春小麦栽培中,以生物降解膜代替普通地膜是可行的。     

西北旱区碎麦秸垫式膜上灌对玉米出苗及产量的影响

针对西北旱区秸秆覆盖的生态适应性和地膜覆盖的残膜难回收问题,设置了覆盖方式和灌水定额两个主导因素,研究了碎麦秸垫式膜上灌对玉米出苗和产量的影响。覆盖方式设有四个水平:无覆盖(N),秸秆覆盖(S),地膜覆盖(F),碎麦秸垫膜覆盖(SF);灌水定额设有高(H,900 m3·hm~(-2)、中(M,750 m3·hm~(-2)、低(L,600m3·hm~(-2)三个水平;结果表明:SF明显提高了出苗率和产量,与S相比,出苗率提高了49.50%,子粒产量提高了4 415.79 kg·hm~(-2),所以SF使解决秸秆覆盖在西北旱区的出苗低和产量低等问题有了可能。从产量方面来看,最佳组合为FL、SFM,分别可将灌水定额降至L(600 m3·hm~(-2)和M(750 m3·hm~(-2)水平,这凸显了SF和F的节水增产效果。SF中的碎麦秸有利于土膜剥离回收,解决了地膜覆盖中残膜难回收的环境问题。     

水肥调控对设施延后栽培葡萄生长特性的影响

为寻找到合理的灌溉制度和施肥水平,实现设施延后栽培葡萄的优质高产,就3个施肥水平(高肥、中肥、低肥)和4个灌水水平(丰水、轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫)对设施延后栽培葡萄生长特性及产量品质的影响进行了研究。研究表明,水肥调控对葡萄植株茎粗影响不显著,中肥水平轻度和中度水分胁迫条件下茎粗增长率较高。灌水下限对横径膨大速率的影响呈显著相关,施肥水平对纵径膨大速率的影响呈显著相关,中肥中度水分胁迫条件下葡萄膨大速率最大。水分亏缺和增肥使植株叶片和果实内POD、SOD活性及脯氨酸质量分数升高,施肥水平对各项抗逆性指标的影响呈显著相关,中肥中水条件下各项抗逆性指标较为优质。葡萄产量、可溶性固形物及糖酸比随施肥量的增加先增大后减小,可滴定酸、维生素C及花色苷含量随施肥量增加而增加,葡萄产量和品质随水分亏缺先增长后下降。综合考虑各项情况,中肥(N、P、K分别为161.92、53.97和44.98 kg/hm2)和中度胁迫(灌水下线为土壤相对含水率55%~60%)处理组合为最优。     

南方丘陵山区高尔夫球场喷灌系统的布设方法

本文根据丘陵高乐夫球场的特点，从技术和经济两方面宏观阐述了丘陵山区球场喷灌系统的布设方法，这一问题的研究对山丘地球场喷灌系统的设计有一定的实际意义。     

田间管闸自动控制灌溉系统的研制与实践

田间管闸自动控制灌溉系统是利用管道入口处水量传感器的精准信号,通过工业控制电路的累加、运算、判读比较、时序发生等过程实现对田间管闸出水口的自动控制.为满足不同灌溉技术要求,运行模式可自由设定为单次灌溉模式、波涌灌溉模式或周期轮灌控制模式.实践证明在不同的控制模式下系统均具有较高的水量控制精确度和较为完善的自动控制过程.该系统设计思路新颖,电路简单,操作简便,运行维护费用低,扩容简单.     

石羊河流域水资源脆弱性评价

根据石羊河流域水资源的现状,运用AHP法,依据流域内各指标的可获得性和代表性,建立了石羊河流域水资源脆弱性评价指标体系,从自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性等方面,对该流域水资源脆弱性进行整体评价.结果表明,石羊河流域水资源综合脆弱性G=3.12,水资源处于中等脆弱状态.其自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性分别为1.00、3.16、4.17,其中自然脆弱性对流域水资源的综合脆弱性影响最大,符合流域水资源现状.