旱作物生育期有效降水量计算模式研究进展

在查阅国内外相关文献的基础上,对目前有效降水量的研究方法进行了简要的评述,并结合现有有效降水量计算模式,对它们的适应性和计算结果的可靠性进行了对比分析。结果表明,各种计算模式均存在一定的局限性,不同模式在同条件下模拟计算的结果存在明显的差异。最后,对该领域存在的问题及未来的研究方向作了简要的探讨。     

新乡地区冬小麦缺水量适宜估算模式研究

作物缺水量是确定灌溉需水量和制定灌溉制度的基础依据。利用新乡地区连续两个冬小麦生长季(2005~2006年、2006~2007年)田间试验资料建立了冬小麦生育期叶面积指数增长模型、需水量估算模型和土壤入渗模型。在此基础上, 根据新乡地区51年(1951~2001年)的逐日气象资料, 采用土壤水分平衡法, 综合考虑作物蒸散、降水和灌溉等因素, 模拟冬小麦各生长季降水有效利用状况, 分析研究该地区连续50个冬小麦生长季降水量与相应时间段有效降水量间的相互关系, 确定不同时间尺度下有效降水量估算模式。最后, 以确定的作物需水量和有效降水量估算模式为基础, 提出河南新乡地区不同时间尺度下的冬小麦缺水量适宜估算模式。     

不同灌水次数对夏玉米生长发育及水分利用效率的影响

通过防雨棚下测坑试验,研究了不同灌水次数对夏玉米形态指标、产量、耗水量以及水分利用效率的影响.结果表明,夏玉米株高和叶面积指数随灌水次数的减少而降低;拔节期不灌水明显抑制株高和叶面积的增长.果穗长、果穗粗、穗粒数有随着灌水次数的减少而降低的趋势;灌4水的产量最高,在苗期和灌浆期灌水(2水)的处理产量最低,较灌4水的处理...     

不同倒伏程度对夏玉米叶面积指数、产量及其构成因素的影响

以“郑单958”夏玉米为试材,通过田间小区试验,研究了抽雄期不同倒伏程度对夏玉米叶面积指数（LAI）、产量及其构成因素的影响。结果表明：随生育期推移,LAI逐渐减小,各处理差异显著,严重倒伏的A00处理后期LAI一直最小。随倒伏程度加重,穗长、穗粒数减少,百粒重下降,产量和生物产量降低;同时减产幅度增加,与未倒伏对照处理比较, A60、A45、A30和A00处理分别减产5.8%、24.3%、52.2%和89.9%。研究结果可为夏玉米高产栽培提供参考依据。     

新乡地区冬小麦耗水量与产量关系研究

依据中国农业科学院农田灌溉研究所2005-2006年度田间试验数据,研究了新乡地区冬小麦耗水量与产量的关系。结果表明,冬小麦全生育期耗水量与产量之间基本呈二次函数关系,经济灌水量为374.9mm,冬小麦适宜耗水量区间为374.9～551.7mm;采用Jensen模式,建立了冬小麦分生育期耗水量与产量的关系模型,模型中敏感指数的变化规律为:冬小麦在抽穗-灌浆期缺水敏感指数(λ)最大,对缺水最为敏感,拔节期次之,然后是苗期,而越冬期和返青期的敏感性最小。     

灌溉基本理论及发展趋势研究

在总结灌溉理论的基础上,将灌溉理论分为灌溉基础理论、灌溉技术基础理论、灌溉技术应用理论三门九大子类,核心是作物需水量与需水规律。在围绕灌溉理论分类的基础上,根据21世纪的发展趋势,提出新时期灌溉工作者需要深入研究灌溉自动化、信息化、智能化以及具有3S技术的网络化迈进的问题,以期为21世纪农业发展提供新思路。     

黄淮井灌区冬小麦-夏玉米连作喷灌模式综合评价与优选研究

为探究黄淮井灌区冬小麦-夏玉米连作体系适宜喷灌技术模式。选取半固定式喷灌、智能化灌溉、中心支轴式喷灌机、地埋自动伸缩一体化喷灌、自驱动绞盘式喷灌等5种喷灌模式,构建基于"AHP+熵权法"组合赋权的Topsis模型,在冬小麦-夏玉米连作周期试验基础上,从经济、社会、技术、农业生态、资源等5个方面开展不同喷灌类型方案优化分析研究。地埋自动伸缩一体化喷灌节能省工效益明显,比中心支轴喷灌节能57.1%,省工效益是半固定式喷灌的4.8倍,农民欢迎程度最高。半固定式喷灌较智能化喷灌和地埋自动伸缩一体化喷灌工程投资减少了64.3%和33.3%,年维修养护费用较智能化喷灌和中心支轴喷灌机减少了73.7%和28.6%,缺点是省工效益差。中心支轴式喷灌机作物适应性最强,但是耗电量比地埋自动伸缩一体化喷灌增加300 kWh/hm~2。种植周期内,智能化喷灌节水量为1 920 m~3/hm~2,较自驱动绞盘式喷灌节水26.3%,节水效果最好。省工效益、效益费用比和节水量是排在前三位的权重指标,分别为0.187、0.152和0.135。灌溉技术模式决策和实施前应优先考虑效益费用和节水程度。黄淮井灌区冬小麦-夏玉米连作体系节水喷灌模式排序为:地埋自动伸缩一体化喷灌中心支轴式喷灌机自驱动绞盘式喷灌智能化喷灌(半固定式喷灌)。"AHP+熵权法"组合赋权的Topsis综合模型评价结果科学合理且符合农业生产实际情况。在当前经济和技术条件下,黄淮井灌区采用地埋自动伸缩一体化喷灌可获得最佳综合效益,建议在该区域适度推广和应用。     

冬小麦生育期有效降水量计算模式研究

根据田间试验数据,建立了冬小麦叶面积指数随有效积温变化的增长模型,实际腾发量模型及土壤入渗模型。并以土壤水分平衡法为基础,综合考虑作物蒸散、降水和灌溉等因素影响,利用新乡地区1951~2001年冬小麦连续50个生长年度的逐日气象资料,模拟了各年度冬小麦生长期土壤水分供需状况。通过模拟结果分析冬小麦生长期降水量和有效降水量相互关系及变化趋势,确定了该地区不同时长尺度下冬小麦生育期有效降水量适宜计算模式,以满足区域农业发展规划及水资源优化配置管理的需求。     

春玉米品种和种植密度对植株性状和耗水特性的影响

品种和种植密度是辽西地区春玉米节水高产栽培的参考依据。以稀植型品种丹玉12(DY12)和密植型品种中地77(ZD77)为试验材料,各设4个种植密度处理,研究了种植密度对玉米植株性状、耗水量、产量性状、水分利用效率(WUE)的影响,同时比较两类型品种之间的差异。结果表明:随着种植密度增加,两品种茎粗、单株叶面积均逐渐降低,株高、群体叶面积指数(Leafarea index,LAI)逐渐增加,DY12茎粗和ZD77株高差异分别达到显著水平(P<0.05);同一种植密度条件下,DY12的茎粗、株高均大于ZD77,而ZD77的LAI大于DY12表现出较强的耐密性。玉米全生育期耗水量随种植密度的增加而增加,同一种植密度条件下,ZD77小于DY12。产量随着种植密度的增加先增加后减少。除穗粗、穗行数及百粒质量外,种植密度对DY12其余产量性状的影响达到显著水平(P<0.05);而种植密度对ZD77各产量性状的影响均不显著。在WUE方面,DY12随种植密度的增加先增大后减小,当种植密度为45000株/hm2时,WUE达到最大值(2.48kg/m3);ZD77则随种植密度的增加而减少。该地区生产上应选择密植型春玉米品种进行合理密植,可以达到明显的节水增产效果。     

黄淮海平原地区深松和灌水次数对冬小麦- 夏玉米节水增产的影响

目的 研究黄淮海平原地区冬小麦-夏玉米不同深松时机交互不同灌水次数对作物产量及水分生产效率的影响,为优化黄淮海地区土壤耕作方式提供理论依据。方法 采用土壤耕作方式与灌水次数相结合的方法,设置秋深松+冬小麦2水（QS-2）、秋深松+冬小麦3水（QS-3）、夏深松+冬小麦2水（XS-2）、夏深松+冬小麦3水（XS-3）、对照（CK）共5个处理,研究深松与灌水次数对冬小麦-夏玉米一年两熟农田土壤物理性质、植株生长发育、产量、总产出值及水分生产效率等的影响。结果 深松和灌水次数对土壤容重、土壤紧实度、土壤储水量、总产出值、水分生产效率均有不同程度显著影响。与对照相比,QS-2、XS-2、XS-3处理均显著降低深松后第1年土壤耕层（0—40 cm）及深松后第2年0—20 cm土层的土壤容重;深松各处理均显著降低第1年土壤紧实度,对第2年土壤紧实度影响效果不明显;秋深松后第2年QS-2处理的冬小麦整个生育期平均土壤储水量较CK显著增加18.14%,QS-3处理次之,夏深松后第2年XS-2、XS-3处理分别较CK显著提高24.7%、25.6%;秋深松能显著提高当季冬小麦生长发育,QS-2、QS-3处理地上生物量分别较CK增加了19.29%、27.06%,第2年QS-2和QS-3处理地上生物量较CK均有所提高,差异不显著,秋深松对第2年冬小麦生长发育影响效果减弱,夏深松第2年XS-2和XS-3处理的叶面积和地上生物量均较对照显著提高,夏深松能显著促进后茬冬小麦生长发育;QS-2处理对2年冬小麦-夏玉米总产出值和水分生产效率均显著提高,第1年总产出值和水分生产效率分别较CK提高27.21%、23.51%,第2年分别提高19.54%、18.84%,夏深松显著提高第2年冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率,XS-2处理分别提高18.50%、17.65%,XS-3处理分别提高19.57%、15.35%。结论 黄淮海平原冬小麦-夏玉米连作采用冬小麦播前秋深松耕作方式,冬小麦全生育期灌水2次,有利于降低农田土壤容重、降低土壤紧实度、提高土壤储水效果、显著提高深松周期内冬小麦-夏玉米总产出值及水分生产效率。建议在黄淮海平原地区平水年和丰水年（夏玉米季降雨充沛）,冬小麦-夏玉米种植区采用秋深松+冬小麦灌2水耕作模式,实现高产与高效。