气候变化下宁夏引黄灌区玉米产量及其构成因素的预估

[目的]定量化估算未来气候变化情景下宁夏引黄灌区玉米产量变化趋势。[方法]利用区域气候模式输出的未来90年（2010～2100年）宁夏25 km×25 km网格的逐日温度、降水、辐射等资料,采用校正的CERES-Maize模型对宁夏21世纪的玉米产量状况进行研究。[结果]随着气候变暖,在未来气候情景下,采用目前玉米的适应性品种和最优生产管理措施,与基准年份BS（1961～1990年平均）相比,宁夏引黄灌区玉米产量在2020s和2050s表现为增产趋势,到2080s,随气温的进一步升高,则开始减产。玉米的产量构成因素穗粒数和穗粒重也表现相同的趋势。在2020s和2050s,B2情景下的玉米增产幅度大于A2情景,在2080s,B2情景下的玉米减产幅度小于A2情景。[结论]随着气候变暖,宁夏引黄灌区玉米增产,随气温的进一步升高,则开始减产。     

温室膜下滴灌甜瓜初花期叶面积动态变化与增长模型研究

以日光温室膜下滴灌甜瓜为试验材料,研究了甜瓜叶片叶面积动态变化规律以及不同水分处理对甜瓜叶面积大小分布范围的影响.结果表明:①不同水分处理对甜瓜叶片扩展和叶面积大小产生了显著影响,以2 d为灌溉周期,蒸发皿系数(Kcp)采用0.6有利于甜瓜叶片扩展,而且平均叶片叶面积最大;②甜瓜叶片叶面积扩展动态变化符合指数多项式增长模型,该模型拟合结果与实测值较为吻合,且相关系数较高,符合日光温室膜下滴灌甜瓜叶片叶面积动态变化规律.     

灌溉与施磷对小麦-玉米-马铃薯间套群体作物生理特征的影响

在景泰大田中进行了三个灌水水平,三个施磷量的试验。为了探讨水磷对复合群体作物生理特征的调控及其产量效应,结果表明:灌溉和供磷对间套群体中作物的生理特征具有明显的调控效应。在充分的磷肥供应和适当的水分灌溉条件下,作物叶绿素含量高,叶片水分状态良好,根系生长旺盛,根冠比例协调,能够获得较高的经济产量。同时,在所有的处理中,中灌(1 050m3 /hm2)和高磷(纯 P2O5150 kg/hm2)处理的经济产量最高。单作小麦、间作小麦、间作玉米、间作马铃薯在该处理条件下的产量依次是 7 253.8kg/hm2、3 320.5kg/hm2、6 269.3 kg/hm2、13 801.9 kg/hm2。     

污灌水中的铁对土壤性质和水稻生长的影响

以污灌水形式带入农田的铁对水稻影响的研究报道尚少。本文通过水稻盆栽试验,研究不同浓度的含铁污水对土壤pH值、水溶性及交换性亚铁含量和水稻植株含铁量、生长状况及产量的影响。结果表明,在两造的时间内,当污灌水含铁1000ppm以上时减产显著,污灌水含铁600～800ppm时有减产的趋势,污灌水含铁600ppm以下时对产量没有显著影响。水稻亚铁中毒时从老叶叶鞘中部开始发病。晚造糙米含铁量为早造的4～9倍。     

大田地下滴灌土壤水分分布均匀度评价方法

灌水均匀度是评价灌水质量的重要指标,灌水后的土壤水分分布均匀度是灌水均匀与否的最终体现。选择最佳的土壤水分取样点数是进行经济、准确评价灌水后土壤水分分布均匀度的基础。在新疆地下滴灌棉田中,灌水后2 d（土壤水分相对稳定）进行取样,实测田间土壤水分分布,抽样分析了样本数与土壤水分分布特征及均匀度之间的关系。结果表明,随样本数的增加,对应的土壤水分布均匀系数（克里斯琴森均匀系数Cu）的变幅缩小,并向其均值集中。从样本数量上分析,样本数在15到60之间,其Cu的均值变化并不明显;在试验条件下,进行大田土壤水分监测评价时,均匀分布的取样点个数应不少于24个。Cu和配水均匀度（Du）之间存在较好的相关性,但用实测结果得出的系数与相关手册的推荐值之间存在一定的偏差,互算时需加以考虑。采用均匀25点取样,对大田棉花地下滴灌的土壤水分分布状况进行了评价。结果表明,地下滴灌条件下,毛管附近的土层土壤含水率变幅最大;与上、下土层相比,灌水前毛管附近（20～40 cm）处的土壤水分均匀度较低,灌水后其均匀度大幅提高。     

再生水灌溉对绿地土壤的影响研究进展

通过查阅再生水灌溉绿地的相关研究文献,总结了再生水灌溉对绿地土壤的影响及其研究的最新进展。长期用再生水灌溉会使绿地土壤的肥力、盐分及重金属含量增加,并且会发生盐碱化现象,使土壤板结,渗透率下降,对植物生长造成不利影响。归纳分析了避免和消除这些不利影响的方法,在此基础上,总结提出了再生水灌溉绿地需进一步研究的问题。     

台兰河绿洲灌区土地利用变化与水资源动态研究

基于2000年和2005年的遥感影像,利用RS,GIS及景观生态学方法,对台兰河绿洲灌区2000-2005年的土地利用进行监测,并分析了不同时期台兰河绿洲灌区水资源开发利用程度.对研究区土地利用与水资源动态变化关系进行了分析.结果表明,2000-2005年耕地面积和水域面积年均增加分别为3 603.8 hm2和151.4 hm2;绿洲林地和草地大面积减少,减少量分别为2 247.07 hm2和14 325.9 hm2,相应地绿地面积减少了165 72.97 hm2;草地和林地等生态用地的减少是灌区耕地增加的主要来源,转移比例分别为13.97%和5.93%.地表来水量不断减少的情况下,灌区地下水开采量从1989年的5.91×106m3增加到2003年的1.39×107m3,灌溉面积和机井数量不断增大,地下水开采强度日益增加,地下水水位呈日益下降的趋势.农业用水所占比例过大,生态用水逐渐缩减.     

辽宁省污灌区土壤重金属污染特征与生态风险评价

针对当前污灌区土壤污染研究中存在的问题,提出了一种模糊识别模型评价土壤综合环境质量,并对潜在生态风险指数法进行改进,用以计量重金属潜在生态风险。采用建立的方法对辽宁省污灌区土壤环境质量和重金属潜在生态风险进行了评价,结果显示:Cd是辽宁省污灌区首要重金属污染物,而Hg、Pb、Ni污染较为普遍;重金属的来源主要是灌溉污水和农田施肥;以工业废水为灌溉用水的灌区污染情况比以河水为灌溉用水的灌区污染严重;污灌区重金属元素污染程度大小依次为:Cd>Pb>Ni>Hg>Cu>Cr>As,而重金属潜在生态风险从大到小则依次为:Cd>Hg>Pb>Cu>Ni>As>Cr。总体来看,辽宁省污灌区存在一定程度的重金属污染,且具有较为明显的复合型污染特点,其潜在生态风险超出警戒水平,各灌区应根据各自污染特点和风险等级制定相应的污染防治对策。     

Nitrogen and Irrigation Management Practices to Improve Nitrogen Uptake Efficiency and Minimize Leaching Losses

Summary

Nitrogen (N) is the most important nutrient for plant growth and production. Nitrogen uptake efficiency is dependent on a number of factors. Water management influences the transformation of N sources applied to the soil and transport of the nitrate form of N in the soil. Nitrate-N is the final product of N transformations and is quite mobile in soils with the water front. Leaching of nitrate below the rootzone is an economic loss and contributes to non-point source pollution of groundwater. In this chapter we summarize the factors influencing the N uptake efficiencies for various crops and production systems, and chemical and biological processes that influence the N transformation or losses. Recent advances leading to development of N and irrigation best management practices that support sustainable crop production and net returns while minimizing the non-point source nitrate pollution of ground-water are also discussed.     

华北典型区冬小麦区域耗水模拟与灌溉制度优化

以经校验Aquacrop模型模拟了不同土壤条件下冬小麦水分与产量响应关系,结合北京大兴区土壤分布及其冬小麦实际种植情况,对模型模拟结果进行区域尺度拓展,以此为基础分析了研究区不同灌溉制度下冬小麦耗水量、产量及水分生产率的变化规律,并推荐了与华北地区水资源实际情况相适宜的冬小麦亏缺灌溉制度。结果表明:应用Aquacrop模型能较好模拟冬小麦生育期内土壤墒情和冠层覆盖度的动态变化过程及其生物量与产量情况,可利用经校验后的模型进行冬小麦水分与产量响应关系研究。灌溉定额在300 mm范围内,随着灌溉量增加,耗水量增大;在灌水次数相同条件下,灌溉日期不同,因蒸腾量变化导致耗水量差异显著。在相同处理下总体上降水多年份产量较高,而不同处理之间随着灌溉量增加产量增大;在灌水次数相同情况下,灌溉关键生育时段选择对冬小麦产量形成及水分生产率提高至关重要。以冬小麦增产提效为原则,在灌1水情况下重点保障拔节-抽穗阶段的需水;灌2水情况下重点保障返青-拔节、抽穗-乳熟阶段需水;灌3水情况下重点保障返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-乳熟阶段需水。针对华北水资源严重短缺实际,建议北京大兴区冬小麦采用灌2水的亏缺灌溉制度,较灌4水情况下的灌溉量与耗水量分别减少140、65 mm,能确保75%产量。可见,在与华北类似的资源性缺水区域,选择适宜亏缺灌溉制度,能大幅降低区域灌溉量与耗水量,在稳定区域冬小麦产量及涵养地下水源方面具有重要的现实意义。