节水栽培条件下不同粒叶比小麦的光合性能研究

为给小麦节水高产、超高产栽培提供依据,在节水条件下,分析了不同粒叶比类型小麦品种旗叶与非叶器官光合性能的差异及其与粒叶比的关系.结果表明,高粒叶比品种旗叶面积小,灌浆期叶面积衰亡慢,光合功能期长,光合速率高,在灌浆后期非叶器官光合速率甚至高于叶片.同时发现,穗面积、旗叶节以上非叶器官(穗、穗下节间、旗叶鞘)面积与穗粒重均呈显著正相关,叶片、茎秆、叶鞘、穗颖贮藏物质的转移率与粒叶比均呈显著或极显著正相关.因此,通过育种或栽培技术提高粒叶比,充分利用并强化非叶器官光合机能,是实现节水高产、超高产的重要途径.     

防渗用膨润土的抗冻特性

为研究防渗用膨润土在寒旱区的适用性,对不同产地的3种膨润土的抗冻特性进行了研究。结果表明：水化液为黄河水31次冻融后,膨润土自由膨胀体积增加了32.8%,溶液电导率（EC）均值增加了27.7%,切应力增加了40.6%,滤出液累积量降低了23.5%,滤失量降低了23.4%,滤饼厚度降低了15.4%。方差分析可知,冻融循环对膨润土自由膨胀体积、溶液EC值、切应力、滤出液累积量均有极显著影响(F＞F_0.01)。冻融后膨润土微观结构参数变化范围为86.02 ~372.12 μm,孔隙以板状及不规则孔隙为主,形态指标F值在0.12~0.40,孔隙表面分维在1.18~1.21。     

不同生育时期非充分灌溉对间作作物产量构成因子及收获指数的影响

针对内蒙古河套灌区干旱缺水的实际情况,以春小麦间作玉米、春小麦间作向日葵复合群体为研究对象,以不同生育期的非充分灌溉为试验处理,进行间作模式下的非充分灌溉试验。结果表明:间作下小麦分蘖期每多灌溉15 mm有效分蘖数提高5.4%~15.07%,而乳熟期随着水分胁迫加剧间作模式下的小麦穗粒数、千粒重、产量均呈现出先升高后降低的规律。对于间作下的玉米产量构成,适当减少小麦分蘖与拔节期的灌水量,相应增加小麦乳熟与玉米灌浆吐丝期的灌水量,有利于大幅提高缺水地区间作模式下的玉米产量,且随着灌水总量的升高,穗粒数以1.27~2.47粒·mm~(-1)的速度递增,产量以62.24,94.93,29.73 kg·hm~(-2)·mm~(-1)的"S"型曲线逐渐升高。而对于间作下的向日葵产量构成,其主要受小麦乳熟期与向日葵现蕾期水分处理的影响,且随灌水总量的提高间作向日葵的单株粒数呈先升后降的规律,而百粒重和产量则呈"N"型和"M"型规律变化。对于不同水分处理下各间作作物对水分的敏感指数表现为小麦的敏感指数最高,玉米次之,向日葵最低。不同水分处理对各间作作物收获指数的影响表现为间作模式下的小麦受水分胁迫后其收获指数普遍提高,间作模式下玉米的收获指数随灌水总量上升而逐渐上升,而间作模式下受水分胁迫处理的向日葵收获指数反而下降。     

河套灌区间作模式下水肥高效利用试验研究

通过2年田间试验,分析河套灌区田间作物常规灌溉施氮处理与优化施氮灌溉处理对产量的影响,得出在常规灌溉施氮基础上节水节氮20%后,小麦在2009年和2010年分别增产19.51%和31.85%,葵花花盘平均总质量在2009年和2010年分别增加16.37%和18.44%。表明河套灌区节水和节氮仍具有一定的空间,优化灌溉施氮技术应大力推广。     

节水改造前后永济灌域地下水环境时空变化特征

地下水是我国西北干旱半干旱区的重要资源,而大规模的节水改造工程势必造成地下水环境的变化。本文从时空概率分布角度,探索了河套灌区永济灌域节水改造前（1998—2000年）、初期（2001—2006年）、中期（2007—2012年）和后期（2013—2018年）地下水埋深和地下水矿化度的时空变化特征,并运用指示Kriging法分析了节水改造前后不同阈值条件下地下水埋深和矿化度的空间概率分布规律。结果表明：（1）随着节水改造工程的推进,地下水埋深和矿化度均呈增加趋势,节水改造后期（2013—2018年）较节水改造前（1998—2000年）平均埋深增加了0.36 m,矿化度增加了1.37 g·L^-1。（2）空间尺度上,节水改造后期33%的浅埋地下水（地下水埋深<2.0 m）高概率区（发生概率在0.5以上）过渡为深埋地下水的高概率区,且受城镇化影响（开采利用量大）,中南部和北部地下水埋深增加显著;矿化度<2.5 g·L^-1和≥3.0 g·L^-1的高概率区分别扩大了17%和4%,即研究区中南部地下水趋于淡化,北部及东西边...     

含两种土壤容量因子等温吸附模型一中国河套灌区土壤水环境溶质迁移动态模拟公报

本文以热力学平衡实验为基础，结合溶质动力学实验，对中国河套灌区的４种供试土样，进行较系统的静态等温吸附实验，用静态均衡动力吸附实验和一维土柱动态吸附实验检验了离子吸附或解析量的变化；在分析比较国内外４种代表性吸附模型的基础上，提出了含有两种容量因子即土壤初始吸附量Ｓ＿８和最大吸附量Ｓ＿（ｍａｘ）的等温吸附模型（ＴＣＦＭ）：．具有明确的物理意义与严格的应用条件，有较高的数值模拟精度，可供土壤吸附研究参考。     

内蒙河套灌区咸淡水交替灌溉模拟及预测

为探索一种适合内蒙河套灌区特点、对区域土壤及地下水环境影响最小的咸淡水轮灌模式,预测长期微咸水灌溉条件下区域环境的变化,在田间试验及土壤水盐信息空间结构性分区的基础上,构建了描述非饱和—饱和水盐运动的耦合模型及其算法。通过对耦合模型的率定检验表明,模型计算值与实测值拟合较好,耦合模型能进行较好的循环计算,误差在允许范围以内,表明耦合模型具有较高的可靠性。基于耦合模型的咸淡水灌溉模式的数值模拟研究发现,“淡水-咸水-咸水”的咸淡水交替灌溉模式对区域土壤及地下水环境的影响在所有方案中最小;采用“淡咸咸”灌溉模式进行长期微咸水灌溉,整个研究区在非生育期的脱盐量大于生育期的积盐量,并且盐分主要通过排水沟系统排出区域外,土壤总体呈脱盐趋势;在模拟期内地下水位只有微小幅度的下降,地下水矿化度及含水层中的盐分呈下降趋势。在黄河水量逐年减少的形势下,“淡咸咸”灌溉模式为河套灌区提供了一条使区域环境可持续发展的开源途径,耦合模型的构建将为内蒙古河套灌区节水改造工程实施后及开发利用微咸水后的区域水土环境的预测预报提供参考及简便实用的途径。     

黄土高原半干旱区集雨补灌玉米增产机理的研究

针对黄土高原集雨补灌旱作区农业节水的方法和途径,以玉米为试材,研究了不同水分组合处理对玉米光合作用、产量和干物质累积的影响。结果表明:各处理光合因子的日变化曲线均呈现抛物线型,各光合因子的日变化规律受光照强度影响很大;覆膜坐水结合拔节期补灌22.5 mm处理在13∶00左右之前和19∶00左右的细胞间隙CO2浓度较其它处理大,而在其它时间内较其它处理小,其它光合因子与此规律相反,表明光照强度对光合因子的日变化起着重要的作用;在整个日变化过程中,补灌处理在光照强度大的下午提高了叶片的光合速率、蒸腾速率和气孔导度,使得细胞间隙CO2浓度减少。分析各光合因子日变化中的最大值可知:在13∶00左右,覆膜坐水结合拔节期补灌22.5 mm处理、覆膜坐水结合拔节期补灌15 mm处理的光合速率分别比对照提高23.9%、15.0%,蒸腾速率分别比对照提高47.7%、17.7%;产量分别比对照提高43.02%、29.48%。拔节期补灌不仅有显著的增产效果,还可以不同程度地提高干物质累积量。     

盐渍化地区SPAC系统不同界面能态研究

以当地主要经济作物油料向日葵为研究对象,采用田间试验对北方盐渍化地区土壤-植物-大气连续体中不同界面的能态进行了研究。通过相关性分析得出土壤基质势,叶水势,大气水势三者在时间和空间上都有很大的差别。该研究为盐渍化地区农业生产和节水灌溉提供了理论基础。     

浑善达克沙地退化草场主要植被现状生态用水研究

我国是世界受沙漠化影响最严重的国家之一,且集中发生在生态环境脆弱区,仅浑善达克沙地每年就有21万hm2的草地沦为沙漠化土地,每年因风沙危害造成的直接经济损失达50亿元。草地生态环境恶化,不仅极大地影响了当地畜牧业生产的发展,而且对区域人民的生产生活均造成巨大影响。本文针对干旱半干旱地区,采用水量平衡法及主要植被的生理指标研究植被生态系统现状用水量,以及达到某一目标要求的用水量的确定,这将为流域规划、生态建设以及水资源合理配置提供理论依据。