宁夏水土保持及区划研究

简述了宁夏的生态环境，论述了宁夏水土保持的重要性及总体方向。根据宁夏生态环境状况，将其划分为5个水土保持区，即：①银川平原水土资源基本平衡区；②贺兰山森林草坡轻度流失区；③盐池-同心沙漠化草原中度流失区；④海原-固原草原强度流失区；⑤六盘山疏林草原中度流失区。为宁夏的水土保持、生态环境建设和区域经济发展提供了科学依据。     

降水、灌溉和品种对玉米产量和水分利用效率的影响

8年田间试验结果表明,玉米产量明显受降水和灌溉的影响。玉米苗期灌溉最为关键,是保证高产的基础。在只灌溉苗水而没有其他灌溉条件下,夏玉米产量与7、8月份降水密切相关,而与生长季节的降水总量关系不明显。除了极干旱年份(季节降雨量小于200 mm)外,随着灌溉量增加,玉米水分利用效率(WUE)降低。玉米最优灌溉制度为:干旱年份,除了苗期的1次灌溉外,在拔节和扬花期分别实施2次灌溉;常年和湿润年份,除了出苗水外,在抽穗到扬花期的8月初实施1次灌溉。3年的田间试验结果表明,当地种植的不同玉米品种之间产量最大相差20%,水分利用效率差异在12%~19%。因此,将适宜的品种与优化的灌溉制度相结合,是提高华北平原夏玉米产量和水分利用效率的有效途径。     

加工番茄膜下滴灌技术研究与示范

通过对宁夏惠农区加工番茄膜下滴灌与沟灌的灌水量、产量、管理费用和水分利用效率等进行研究,结果表明:采用膜下滴灌技术具有明显的节水、增产、省工等效果,与沟灌技术相比节约用水达67%;采用膜下滴灌比沟灌增产30%;试验条件下,采用膜下滴灌比沟灌的水分生产率提高301%～333%;采用膜下滴灌加工番茄可以节约(降低)生产成本60%.研究表明在宁夏银北灌区大面积推广膜下滴灌技术具有可行性.     

不同水肥配合对马铃薯产量的影响

通过马铃薯膜下滴灌水肥耦合盆栽试验,以补水时期（X₁）、补灌定额(X₂）、施氮量（X₃）、施磷量（X₄）、施钾量（X₅）为试验因素,采用5因素5水平（1/2实施）的二次旋转回归正交组合试验设计。研究了不同氮、磷、钾配施对马铃薯产量的影响,创建了马铃薯产量与补水时期、氮、磷、钾施用量和灌水量关系方程。结果表明：各因素的作用顺序为：X₅＞X₄＞X₃＞X₂＞X ₁,各因子的交互项对马铃薯产量的影响顺序为X₄X₅＞X₃X₅＞X₂X₄＞X₂X₅＞X₂X₃;在以产量为目标函数时,最高产量为33.785 t·hm^-2时,补水时期为苗期灌水总量为灌溉定额的25%、现蕾期灌水总量为灌溉定额25%、初花期灌水总量为灌溉定额的50%;水肥耦合关系为灌溉定额为822 m³·hm^-2,施氮量、施磷量、施钾量分别为73.5 kg·hm^-2、224.4 kg·hm^-2、223.8 kg·hm^-2。     

变温度-风速模拟条件下微润灌工况自适应调节机理

通过模拟光照、吹风改变蒸发强度,对比分析了4种蒸发条件(CK、光照(L)、吹风(W)、光照+吹风(LW))下微润灌入渗速率以及湿润体变化特征。结果表明,常温下微润灌累积入渗量与时间呈显著线性相关关系(决定系数R²>0.99),符合Philip入渗模型水平吸渗项入渗规律;微润管出流速率因多孔介质管壁穿透入渗、管周土壤水分入渗分别随时间呈现出初期骤增、线性减小的演变规律;改变上边界条件后各处理蒸发均显著增大,然而入渗速率只随温度增加而提高,吹风带走土表热量,入渗速率反而减小;光照期间,L、LW处理入渗速率分别增长56.56%、29.51%;撤去光照2 h后,LW处理蒸发强度不变,入渗速率骤降5.90%,揭示了微润灌对温度响应的敏感性远高于上边界蒸发。湿润锋运移距离与时间呈显著幂函数关系,温度提高后入渗速率增加促进了湿润锋运移,温差和重力势共同驱动下水分向背离热源方向移动,光照处理中湿润锋水平运移距离D_horiz、垂直向下运移距离D_down较预测值分别增长75.81%、99.30%。该研究揭示了源于辐射的地温变化在微润灌...     

基于15N示踪技术的干旱区滴灌葡萄氮素利用分析

为研究水氮调控对干旱区滴灌葡萄氮素吸收利用的影响,以新疆鲜食葡萄弗雷为试验材料,利用¹⁵N 示踪技术,设置2种灌水处理(灌水量为4 950、5 400 m³·hm^-2,分别记作W1、W2),3种施氮处理(施氮量为177、235、292 kg·hm^-2,分别记作F1、F2、F3)进行大田试验。结果表明,各处理土壤全氮含量和¹⁵N丰度差异极显著(P<0.01),并且在0~20 cm土层出现富集现象。各器官征调氮素能力随水氮投入加大极显著增强(P<0.01)。根系、茎秆、叶片器官的生物量随着吸氮量的增加极显著提高(P<0.01),而较高施氮量(F3)不利于果实器官生物量的积累。果树吸收的肥料氮量随水氮投入的加大逐渐增加,受水氮调控影响极显著(P<0.01),果树吸收的土壤氮量大于肥料氮量。W2F1的¹⁵N标记氮肥利用率和¹⁵N标记氮肥偏生产力最高,分别为38.36%和114.20 kg·kg^-1,W2F2的产量最高,为20 253 kg·hm^-2,但与W2F1差异不显著。表明水氮投入过多会引起茎秆和叶片器官徒长且不利于提高¹⁵N标记氮肥利用率。综上所述,灌水量5 400 m³·hm^-2、施氮量177 kg·hm^-2(W2F1)是兼顾经济效益与生态效应的可行水氮运筹模式。本研究结果为干旱区滴灌葡萄高产高效种植提供了参考。     

玉米秸秆还田条件下冬灌时间与施氮方式对冬小麦生长发育及水肥利用效率的影响

为给玉米秸秆还田条件下冬小麦的水氮运筹提供依据,以小麦品种临优2069为材料,研究了山西省小麦-玉米一年两熟区玉米秸秆还田条件下冬灌时间和施氮方式对冬小麦生长发育及水氮利用效率的影响。结果表明,随着冬前灌水时间的推迟,小麦总茎数、单株分蘖数、成穗数、产量、籽粒水分生产率、氮肥表观利用率均呈先升高后降低趋势,以11月25日冬灌的最高。在施氮量相同条件下,氮肥一次性底施(N10∶0)的拔节期总茎数、成穗数、产量、籽粒水分生产率和氮素吸收量、表观利用率高于氮肥70%底施+30%拔节期追施(N7∶3)处理,冬前总茎数、单株分蘖数则相反。冬前灌水时间提前和氮肥一次性底施有利于提高小麦前期单株干重;冬前灌水时间推迟和后期追氮则有利于灌浆期穗部和总干物质的积累。因此,山西省小麦-玉米一年两熟区,秸秆还田条件下氮肥采取一次性底施,并于11月25日冬灌,可实现冬小麦的高产高效栽培。     

阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿需水规律与灌溉定额

为了给阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿(Medicago sativa)灌溉提供科学依据,利用1984-2013年30年气象数据,采用联合国粮农组织推荐的彭曼-蒙特斯公式法,研究了阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿需水规律和灌溉定额。结果表明,阿鲁科尔沁旗紫花苜蓿第1茬、第2茬、第3茬、第4茬、生长季、非生长季和全年需水量分别为221、187、169、179、755、70和825mm,需水强度分别为4.3、4.7、4.1、2.5、3.7、0.4和2.3 mm·d~(-1),灌溉需水量分别为194、118、66、131、508、56和564mm,灌溉定额分别为228、139、78、154、598、66和664 mm。     

局部灌水条件下不同根区在作物吸水中的作用

采用分根装置,在均匀灌水、固定部分根区灌水和根系分区交替灌水3种方式下,分期测定玉米的耗水量、两个1/2根区及整个根区的土—根系统水分传导与土壤含水量,研究各个根区在作物水分吸收中的作用。结果表明,3种灌水方式下,玉米耗水量与全部根区和灌水区土-根系统水分传导间均存在密切的正相关关系。均匀灌水条件下,1/2根区水分传导约占全部根区水分传导的一半;固定灌水条件下,灌水区占全部根区水分传导的比例远大于非灌水区,与全部根区接近。交替灌水条件下,两个根区对全部根区水分传导的贡献呈交替变化,其非灌水区占全部根区水分传导的比例较之固定灌水明显增大。全部根区土-根系统水分传导与灌水区土壤含水量明显相关,灌水区土壤含水量决定了整株作物的水分吸收情况。交替灌水的非灌水区从土壤到根系仍有一定的水分传输作用,而固定灌水的非灌水区使全部根区的土—根系统水分传导降低。     

灌区湖泊污染主成分分析

在上游污染物排放特性的影响下,位于灌区内的湖泊水环境污染问题必定有其特殊性.以位于我国北方的河套灌区中的草型浅水湖泊乌梁素海为研究对象,将实测的湖泊水质监测数据与空间数据结合,采用基于因子分析的主成分方法将乌梁素海的水质参数概括为7个主成分,即:富营养化特征指标、湖泊盐化特征指标、湖泊有机物污染指标、湖泊形态特征指标、水体酸碱指标、水体藻类生物量指标、植物生长环境指标.分析讨论各主成分的科学内涵以及结合地区特征的湖泊污染机理,为灌区湖泊水体的合理利用与污染的治理提供科学依据.