不同种植模式对河北低平原区域地下水平衡和水分经济利用效率等的影响

河北低平原区是全世界地下水超采的主要地区,同时又是中国主要的粮食主产区。不同的种植模式对水资源利用和粮食安全生产起着非常重要的作用。为了探清河北低平原区不同种植模式对区域地下水平衡及水分经济利用效率等方面的影响,以河北低平原区沧州市为研究区域,通过利用实验结果及统计数据,对该区主要存在的一年两作、一年一作和两年三作的12种不同种植模式下的耗水、产量及对地下水的影响等进行了分析。结果表明：冬小麦—夏玉米一年两作的传统种植模式2年的产量最高(30000 kg/hm²),需水量也最大,达到1683 mm,但效益和水分利用经济效益最低[2.61元/(mm·hm²)],并且对地下水的影响最大;棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作模式经济效益和水分利用经济效率最高,分别为15750元/hm²和12.2元/(mm·hm²);一年一作的种植模式对地下水的影响最小。因此,从该区域农业水资源可持续发展和粮食安全角度考虑,应该发展棉花—冬小麦—夏玉米的两年三作种植模式。     

冬前不同管理措施对土壤温度和冬小麦早期生长的影响

华北平原冬小麦/夏玉米一年两作下的少免耕和秸秆还田在减少耕作投入和降低农田无效蒸发方面作用显著,但也存在一些不利影响。本研究通过详细测定镇压、冬灌、秸秆覆盖等措施对土壤温度和冬小麦早期生长的影响,明确了少免耕和秸秆还田等措施的实施效果,为农业生产提供指导。结果表明,秸秆覆盖后土壤表层和5 cm深度最低地温越冬前、越冬期间和返青后比不覆盖分别高2.37℃、3.18℃、1.68℃和0.57℃、1.28℃、0.34℃,最高温度分别低2.68℃、4.40℃、4.82℃和0.54℃、0.75℃、1.85℃;冬灌后至冬小麦返青期表层土壤和5 cm处土壤平均最低温度比不冬灌分别高0.88℃和0.93℃,返青至拔节期两个层次的最高温度相差5.35℃和5.57℃;镇压与不镇压温度差异不明显。与对照相比,越冬前后秸秆覆盖和冬灌后冬小麦的茎蘖数和生物量都较低,尤其是在返青期,秸秆覆盖和冬灌下的茎蘖数和生物量比对照分别低29.8%、27.7%和5.2%、21.2%。秸秆覆盖和冬灌在冬季可降低最低温度的降幅,但春季不利于地温回升,有延缓冬小麦生长发育的可能。     

农业技术和气候变化对农作物产量和蒸散量的影响

随着农业生产条件的改善、品种改进和有利的气象条件的变化, 世界各地的作物产量得到大幅度提高, 但作物的蒸散量却未出现大幅度提高。本文以石家庄气象站1955~2007 年的气象资料为基础, 分析了河北省冬小麦和夏玉米生长期间主要气象因素变化, 结合中国科学院栾城农业生态系统试验站长期定位灌溉试验的研究结果, 分析了农业生产条件和气象因子变化对冬小麦和夏玉米产量及耗水量的影响。结果表明,1955~2007 年冬小麦和夏玉米生长季的气象因子发生了变化, 日照时数、相对湿度、风速、气温日较差显著降低, 最低气温、平均气温和积温显著升高, 气象因子的变化对作物总蒸散量未产生明显影响, 但由于降水减少,作物生长期间的灌溉需水量呈增加趋势。长期灌溉试验结果表明, 随着农业生产条件的变化和品种的改良, 冬小麦和夏玉米的产量不断增加, 而耗水量的增加幅度小于产量增加幅度, 夏玉米的耗水量呈稳定状态。节水技术的推广和应用对维持耗水量稳定起着非常关键的作用。     

应用基于红外热画像技术的CWSI简化算法判断作物水分状态

以不同水分处理下的冬小麦为研究对象,通过基于红外测温技术的Jackson理论模式和Jones简化模式分别计算作物水分胁迫指数（CWSI）,并以理论模式计算值为参考,对Jones模式反映华北地区冬小麦水分胁迫的表现进行初步分析.结果表明,两种计算模式得出的CWSI值与不同水分处理下的冬小麦根层土壤含水量均有较好的相关性,但Jones模式可更好地指示作物缺水状态,对叶片气孔导度的变化更敏感.根据研究结果初步确定了冬小麦高产条件下的CWSI阈值.本研究显示Jones简化模型能准确反映作物水分状态,并易于实现田间多点观测,可用于准确指导农田灌溉.     

河北省坝上地区农业持续发展途径研究

简析了河北省坝上地区自然、气候特征和农业生产中存在的问题,指出坝上地区发展以牧为主的大农业,调整农业结构,在草地恢复和重建中实行集约化经营,增加投入,提高牧草产量,是坝上地区农业持续发展的重要途径。     

谷子根系生长发育规律及其在土壤中分布的动态模拟

通过对两个谷子品种在不同生育时期的根系取样，研究了其根重、根长在土壤中分布随时间的变化规律。谷子平均根深在１３０ｃｍ左右，０－２０ｃｍ土层中根系表现积占总根系表面积的８０％以上；谷子早期生成的次生根一般向土壤深层生长，而后期生成的根系扎得较浅，也是谷子中后期生长的主要根群。根据测定结果，建立了谷子根系生长的动态模型。     

秸秆覆盖对夏玉米生长过程及水分利用的影响

研究了冬小麦秸秆覆盖对夏玉米生长及水分利用的影响，结果表明：覆盖条件下，可增加0－60cm尤其是20－40cm土壤的储水量，并可有效地抑制土壤蒸发，整个生育期内覆盖与不覆盖相比，土壤蒸发量平均降低56.5％；由于覆盖改善了土壤的水分状况，影响了夏玉米的生长发育和产量形成，叶面积、株高、生物量、产量和水分利用率均明显高于不覆盖。     

比较几种冬麦品种在不同水分条件下早期根系生长发育特点

本文阐述了用盆栽试验对比研究8个冬麦品种在苗期根系生长发育特点，结果表明，不同品种单株次生根数、单株根干重和根冠比均存在明显的差异。通过比较分析不同土壤水分条件下的各品种单株性状，可得出有发达根系系统的品种抗逆性较强。     

井灌区节水农业技术集成综合示范节水效益评价——以河北省三河试区为例

运用模糊评价方法评价河北省三河试区不同节水技术节水效益结果表明,从直接节水效果、所产生的经济效益和农民的认知程度以及适合当地情况方面综合评价,豌豆 春玉米得分最高,其次为春玉米和春玉米 冬小麦 夏玉米两年三熟制,综合节水模式Ⅲ和综合节水模式Ⅳ节水效益显著。适当调整结构能产生明显的直接节水效益,亦能产生良好的经济效益,简便易行,易为农民所接受。且应用综合节水措施(小畦灌溉 调亏灌溉制度 少免耕秸秆覆盖)效果优于单项节水措施。     

三河市40年来温度和降水变化及对农业生产的影响

对三河市1960~2002年气温和降水等气象数据分析结果表明,该区气温以每年0.04℃的速度上升,且不同季节的变化亦不同,冬季增温最明显,夏季最小,春秋季居中;积温也呈增加趋势,增加趋势总积温>0℃以上年积温>10℃以上年积温。降水年季变化有一定的减少,5年时段变化20世纪60年代初至90年代末减少了150mm,且降水减少的时间主要集中在夏玉米生长季节,同时降水的变化对冬小麦的种植和生长有一定影响。