紫花苜蓿耗水规律及灌溉制度优化研究

为研究河套灌区紫花苜蓿的耗水规律,同时对现有灌溉制度进行优化,在田间试验的基础上,设置不同灌水水平对前两茬苜蓿进行了研究。结果表明:现蕾期和开花期是紫花苜蓿耗水的旺盛阶段,该阶段土壤水分亏缺会直接影响苜蓿产量的形成。通过多元线性回归的方法求解得到了两茬紫花苜蓿各生育期的敏感性系数,分别在0.103~0.731和0.041~0.375之间,且以现蕾期和开花期为最大,说明这两个生育阶段为苜蓿生长的关键阶段。以Jensen模型为基础,采用最小二乘法初步优化了两茬紫花苜蓿生育期内的灌溉制度,第1茬灌溉定额以1 400 m3/hm~2为宜,第2茬以2 300 m3/hm~2为宜,两茬灌水次数分别以4次和5次为最优。     

黑土区调亏灌溉条件下大豆耗水规律试验研究

针对黑土区存在的降雨量时空分布不均,水资源短缺,作物水分利用效率较低的实际问题。2013年在黑龙江省北安农垦分局红星农场进行了盆栽试验,研究了调亏灌溉条件下的大豆耗水规律。结果表明大豆各生育阶段耗水量按结荚-鼓粒、开花-结荚、鼓粒-成熟、分枝-开花、出苗-分枝、播种-出苗阶段依次递减;产量、水分利用效率与耗水量之间均呈二次抛物线关系。耗水量为62.5kg/盆时,水分利用效率先出现最大值,耗水量达84.76kg/盆时,产量(52.9g/盆)最高,最高值出现时间较水分利用效率偏后。在试验的基础上,建立了基于Jensen模型的黑土区大豆水分生产函数。研究结果可为黑土区大豆节水灌溉管理提供一定的理论依据。     

考虑土壤水平衡的灌区水资源优化配置研究

针对内蒙古河套灌区解放闸灌域地下水埋深较浅且矿化度高及黄河水量逐年减少等因素导致的农业用水严重短缺问题,本研究以解放闸灌域玉米为研究对象,耦合Jensen模型与土壤水平衡模型构建灌区尺度灌溉水资源优化配置模型,对不同的地下水埋深及土壤含水量情景下水资源优化配置方案进行研究,并利用Lingo软件编程求解模型。结果表明:当地下水埋深为2.5m时,引黄水量为3.85×10~8 m~3,可以达到5.55×10~8元的净经济效益;而土壤水含量为0.12～0.16时,净经济效益为[5.41,5.67]×108元。优化结果验证了模型在当地可行,并针对河套灌区解放闸灌域的不同土壤含水量与地下水埋深情景分别提供14种配水方案。     

沈阳地区冬小麦水分生产函数与水分敏感指标的初步研究

根据沈阳地区1999～2001年的试验资料，研究了冬小麦不同生育阶段缺水对其产量的影响。并采用Jensen模型推求了冬小麦的水分敏感指标，分析了沈阳地区冬小麦水分敏感指标的变化规律，得出了初步的水分生产函数模型，为沈阳地区冬小麦的非充分灌溉研究提供了参考和借鉴。     

春小麦水分敏感指数与有限水量生育期的最优分配

通过不同的受早处理,确定了Jensen模型中的春小麦水分敏感指数．介绍了运用动态规划模型实现有限水量生育期最优分配的方法与步骤,并以辽西地区春小麦为例,确定了不同生育期可利用灌溉水量下的最优分配决策。     

基于春玉米微咸水灌溉的水盐生产函数研究

在石羊河流域开展微咸水灌溉试验,综合考虑水分与盐分因素对春玉米生长的影响,以国际上通用的水分生产函数Blank模型和Jensen模型为基础进行作物水盐模型的构建,通过引入盐分胁迫因子,将水分生产函数转变为水盐生产函数。通过2009年和2010年春玉米不同矿化度微咸水灌溉试验,结合函数求解,探求春玉米各生育阶段的盐分敏感指数,得出春玉米的盐分敏感程度顺序为苗期>拔节期>抽雄灌浆期>成熟期。同时以交替灌溉试验进行验证,结果表明微咸水安排在盐分敏感程度小的生育阶段更有利于作物的生长。     

凸函数与几个重要不等式的证明

利用凸函数的定义及推广定理"Jensen不等式",给出数学分析中几个常见的重要的不等式:Jensen不等式、均值不等式、Young不等式、Holder不等式、Cauchy-Schwarz不等式及Minkowski不等式的关系及证明。     

基于熵理论和遗传算法的作物灌溉决策的优化研究

为了优化作物灌溉的决策,在综合考虑了灌溉水量、作物水分需求、降雨量、土壤水分含量和作物不同生育阶段缺水对产量的敏感指数等因素的基础上,建立了基于熵理论和遗传算法的优化模型。通过实例试验,结果表明:提出的模型用于作物灌溉决策优化比基本遗传算法计算精度有了明显提高。     

Estimating the wetting branch of the soil water retention curve from grain-size fractions

The development of a theoretical method for estimating the wetting branch of the soil water retention curve (SWRC) is required for knowledge of the soil infiltration process. The aim of this study was to derive the theoretical functions to represent the wetting branch of the SWRC based on the Jensen method, and then compare the Jensen method and Kool & Parker (KP87) model for estimating the wetting branch of the SWRC. Fifteen soil samples with varying basic properties (e.g., grain-size distribution and bulk density (BD)) were selected from the Unsaturated Soil Hydraulic Database (UNSODA) to test these two methods. Results showed that the Jensen method (root mean squared error (RMSE) = 0.057 cm³ cm⁻³) produced a substantially better performance in predicting the wetting branch of the SWRC than the KP87 (RMSE = 0.089 cm³ cm⁻³) for the 15 samples. The range of the scaled mean bias error (SMBE) between the Jensen method-predicted and measured soil water contents at all pressure heads was −0.529 to 0.402. A positive linear relationship between the SMBE and silt content was observed for the Jensen method. The findings of this study have practical significance for simulating the soil infiltration in the unsaturated zone.     

温汤浸种技术在中国推广和改进的历史分析

温汤浸种作为一项简便、实用的种子处理技术,可以有效防治多种种传病害,曾在欧、美多国广泛推广。20世纪初此项技术被引入中国,并不断改进、优化,使之更适合我国国情,对防治种传病害发挥了重要作用。其中朱凤美等学者为温汤浸种技术的推广和改进做出突出贡献,而"三开一凉"法成功地用于棉籽防病、催芽处理则是温汤浸种技术推广和改进成熟的标志,是新中国农业技术推广体系中理论联系实际,走群众路线的成功典范。