沙地节水渗灌自动控制系统的研制

文章介绍了一种沙地节水渗灌自动控制系统装置,主要叙述了渗灌装置的结构组成与连接方法,以及系统的软、硬件组成与仪器功能指标,整个系统设计简洁,成本低,可靠性好,能自动监测沙地水分上下限和渗坛水位上下限,根据所需信息系统自动向管道供水,大幅度减轻操作人员的劳动强度。采用微机技术有利于农业现代化管理,是我国节水渗灌农业值得推广的自动化控制系统     

沙地秸秆覆盖蓄水保墒试验研究

本文研究了山东禹城沙地秸秆覆盖土壤蓄水保墒的节水途径和效果。结果表明：秸秆覆盖的沙地有效水分提高５－８％，并以麦秸覆盖３５０ｋｇ／亩蓄水保墒效果最佳。     

沙漠边缘地区苹果园节水栽培研究

对沙漠边缘地区苹果园进行地面覆盖，可明显地减少水分蒸发和提高土壤水分的利用率，从而促进果树的生长发育．覆盖措施以地面覆草效果最好，可提高土壤含水量５０％，新梢生长量、单叶面积和叶绿素含量分别比对照高５７％、３０％和５９％，并提高了苹果的品质和产量。因此，覆盖是沙漠边缘地区果园重要的节水措施之一．     

沙障成林的固沙工程及生态效益研究

温带亚湿润地区的流动沙地具有特殊的水分状况。某些风口地段的流动沙丘，植树难以成活，但利用活体杨树枝条扦插沙障，可以成活为林，是一项机械固沙与生物固沙相统一的治沙工程。沙障成林后，生态效益明显：春季大风日，林内风速削减１５％～４１．５％，夏季林内温度降低１～３℃，空气湿度增加１１％～２２％；林下土壤稳定发育，表土层粘粒增加５％～１０％，土壤有机质增加１％，土壤结构形成；沙丘植被逐渐演替，由裸沙地→沙蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｄｅｓｅｒｔｏｒｕｍ）＋沙蓬（Ａｇｒｉｏ－ｐｈｙｌｕｍｅｒｅｎａｒｉｕｍ）→沙地萎陵菜（ｐｏｔｅｎｔｉｌａｆｉｌｉｐｅｎｄｕｌａ）＋燕麦芨芨草（Ａｃｈｎａｔｈｅｒｕｍａｖｉｎｏｉｄｅｓ）→贝加尔针茅（Ｓｔｉｐａｂａｉｃａｌｅｎｓｉｓ）＋沙地萎陵菜、苔藓，使整个沙丘形成稳定的林草系统，并成为风口地段的防风屏障，改善了周边的生态环境     

塔克拉玛干沙漠腹地地下水质的应用评价

长期利用高矿化度地下水灌溉造成沙质土壤的次生盐渍化是塔克拉玛干沙漠腹地建立人工生态系统的主导限制因素之一。据１９９２年与１９９４年在塔克拉玛干沙漠腹地满参与中三点２年的试验研究结果认为：在灌溉水的适宜应用条件下，利用矿化度为４ｇ／Ｌ～５ｇ／Ｌ的地下水灌溉种植瓜果蔬菜和固沙植物是能够成功的；生长季内土壤含盐量＜０．１％。     

塔克拉玛干沙漠膜地地下水质的应用评价

长期利用高矿化度地下水灌溉造成沙质土壤的次生盐渍化是塔克拉玛干沙膜腹地建立人工生态系统的主导限制因素之一。据１９９２年与１９９４年塔克拉玛干沙膜地满参与中三点２年的试验研究结果认为：在灌溉水的适宜应用条件下，利用矿化度为４ｇ／Ｌ－５ｇ／Ｌ的地下水灌溉种植瓜果蔬菜和固沙植物是能够成功的；生长季风土壤含盐量＜０．１％。     

黄淮海平原沙地不同治理利用措施下土壤性质的差异

延津站经过７～８ａ改造后,试区内的农业用地、果园用地、封育沙垄地较试区外未封育裸露沙垄地,粉粒含量增加９～１６．６４倍,物理性粘粒含量增加１．１７～３．６７倍,土壤有机质含量增加８．４～１２．６倍,全Ｎ含量增加３．６～５．２５倍,全Ｐ含量增加１．５２～２．１９倍,碱解Ｎ含量增加２．１５～３．０２倍,速效Ｐ含量增加４～９．１５倍,速效Ｋ含量增加１．３６～２．５４倍。同时,在土壤粒度、有机质和养分含量等方面也都有不同程度的提高。结果表明,沙地采用综合开发治理技术是沙地发展农业生产的有效措施,为黄淮海平原沙地农业开发提供了重要依据。     

半湿润地区风沙化土地改造利用的生态效益研究

观测，实验和样品分析结果表明，位于半湿润地区的豫昆延津县，其沙地农业综合开发试验示范区的改造利用取得了良好的生态效益，具体表现为；１．抑制了风沙活动，防止了风沙危害；２．恢复了提高了沙地生产力；３．改善了沙地小气候。最终实现了土地风沙的逆转。     

沙地渗灌系统的自动监测与控制

通过沙地渗灌系统的应用实践以及与沟灌、漫灌进行的比较研究,着重介绍了其对水分实行自动监测与控制的功能;分析了其可向植物根群区直接供给水分和养分,减少水分蒸发,保持沙地良好水分状态的优越性。     

沙地秸杆覆盖蓄水保墒试验研究

本文研究了山东禹城沙地秸秆覆盖土壤蓄水保墒的节水途径和效果。结果表明:秸秆覆盖的沙地有效水分提高5-8%,并以麦秸覆盖350ks/亩蓄水保墒效果最佳。     

沙土地夏玉米灌溉方式的试验研究

在豫北耕作层保水能力较差的砂壤土地带,围绕节水和增收,开展了夏玉米沟灌、常规畦灌及减少生育期内灌水次数的试验研究,每次畦灌定额控制在630~682.5m³·hm^-2,而沟灌条件下平均灌水量仅为442.5m³·hm^-2。研究结果表明,反映夏玉米生长速率的株高、叶面积指数等性状均是以抽雄期为界,之前增长迅速;抽雄时植株高度达2.50m左右,之后增长速率明显减慢;而抽雄至灌浆初期,叶面积指数保持在5.40~5.92的最高值,往后急剧地下降。不同灌水处理下生长速率的变化则是随着供水总量的增加呈同步增长趋势。在干旱年份,畦灌夏玉米全生长期耗水4278m³·hm^-2,沟灌及减少灌水次数的处理,耗水量分别为3762m³·hm^-2和3348m³·hm^-2。按生长阶段比较,抽雄~开花期日耗水强度最大,为66.75~76.50m³·hm^-2;其次是拔节~抽雄期,平均为65.50m³·hm^-2;播种~出苗期间日耗水强度仅为13.35m³·hm^-2。不同的灌溉方式与灌水量对夏玉米的穗粒重、千粒重及粒占穗重的百分比都有影响。对于宽行稀植作物采用沟灌方式,灌溉用水量小(平均为442.5m³·hm^-2),所供的水能集中于植株的根际附近,棵间蒸发的无效损耗少,穗粒重和千粒重都较高,产量达9616.5 kg·hm^-2,比畦灌条件下节省22.8%的灌溉用水,水分生产率提高16.9%。减少夏玉米生长期内的灌水次数,在降低水量消耗的同时,易造成较大幅度的减产(13.7%),因此,在夏玉米生长过程中,遇到偏旱年份,要特别注意防止缺水而引起的水分胁迫。     

灌水量对土壤水肥分布与春小麦水分利用效率的影响

通过对春小麦不同灌水量土壤剖面水分和可溶性养分分布、农田实际蒸散量、作物水分利用效率及生物指标等的测定与计算,对沙坡头层次性土壤种植春小麦最适宜灌水量进行了研究。结果表明:(1)在春小麦拔节期及扬花期,以500 m³·hm^-2、750 m³·hm^-2及1 000 m³·hm^-2水量灌溉,土壤剖面30~100 cm深度土壤含水量随灌水量的增加而明显增加。(2)拔节期3个灌溉水平土壤剖面可溶性养分含量分布的峰值均出现在 0~20 cm土层,但其浓度的下移随灌水量的增加而降低;扬花期土壤剖面可溶性养分含量的峰值随灌水量的增加而下移。在灌水量为500 m³·hm^-2时可溶性养分浓度最高。(3)作物耗水量和农田实际蒸散量均随灌水量的增加而增加,春小麦的水分利用效率则随灌水量的增加而降低,与灌水量为500 m³·hm^-2相比,灌水量为750 m³·hm^-2及1 000 m³·hm^-2时籽粒水分利用率分别降低83.33%和147.50%。可见,在该土壤上种植春小麦的最适宜灌水量为500 m³·hm^-2,灌水量可保持在土壤田间持水量40%左右。     

干旱沙漠地区小麦田土壤水分变化的数值模拟

利用SWAP模拟程序模拟沙漠地区小麦土壤水势变化、水分利用的结果,无论是灌淤土,还是流动沙丘沙土,即使是在最低灌溉标准(土壤水分含量保持田间持水量的40%),小麦作物仍不受干旱威胁。由于每次灌溉水量偏大,以及土壤的高渗水特性,流动沙丘风沙土深层渗漏损失率高达60%~90%,而灌淤土也达30%~70%,这种损失随灌溉量增加而增加,这表明在这一地区将灌溉量降到目前的最低标准(6 490 m³·hm^-2)以下是值得考虑的。实验区土壤养分含量较低,且施肥改良土壤水肥保持能力的效果不能立即表现,在目前的施肥标准下,施肥量对土壤水势、以及水分利用率没有显著影响。流动沙丘沙土的灌溉量远高于灌淤土,但根系区土壤水势平均值、最低值均相对较高,特别是最低值是灌淤土的2~3倍。相比两种土壤,除在表土层、根系层土壤水势有明显差异之外,临界层以下土层并无显著差异。     

水泥罐渗罐的研制及应用

水泥罐渗罐具有工艺简单，成本低，渗水速率易控制，取材易等优点．罐形以直径和高度相等时的圆柱体、罐壁厚度以２ｃｍ、水泥沙子比以１：６为最佳．水泥罐罐渗灌溉技术简单、节水节肥，效益显著，利于保护土壤，提高产量，不受地形条件限制，适合我国国情．     

旱林作业对水分因子再分配研究

水分因子严重制约着干旱半干旱条件下林木的生长,因地制宜地采用各种造林技术,最大限度地创造集流条件,合理利用水资源,是干旱造林研究的主要课题。根据多年的试验观测与研究,对旱林作业技术措施的实践应用效果,进行了综合评价和分析研究。     

沙漠腹地乔木状沙拐枣对灌水量的生理生态响应

对不同灌水量条件下塔克拉玛干沙漠腹地乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens Litv）的水分生理、生长和土壤水分进行了动态测定与分析。结果表明:①在35、24.5 kg·株-1·次-1和14 kg·株-1·次-1的灌水量下,土壤水分活跃层分别为:0～200、0～160 cm和0～100 cm。根系区土壤水分为3%～4%条件下,沙拐枣能正常生长,低于2.5%就会受到水分胁迫。②早晨和午后,沙拐枣的水势随着灌溉后时间的增加而降低,前期降幅较大。随着灌水量的减小,其水势降低较快,在14 kg·株-1·次-1处理下,灌溉3 d后早晨水势和午后水势分别达到-1.3 MPa和-2.19 MPa。③随着灌水量的减少沙拐枣的日耗水量急剧减小,液流速率也快速降低,灌溉后第15天,在24.5 kg·株-1·次-1和14 kg·株-1·次-1的灌水量下沙拐枣液流速率都为双峰型曲线,第25天3个处理都呈双峰型曲线。④不同灌水量下,沙拐枣的基径、新枝长度以及新枝直径的年增长量都随着灌水量的减少而减小,方差分析表明灌水量对新枝长度的影响非常显著(P=0.05)。     

梭梭人工林密度研究

对秋灌梭梭人工林进行了2m×4m、2.5m×1.5m和天然荒漠林对照的密度研究。结果表明,2.5m×3m,1333株/hm²作为初植密度和成林密度是较为合适的。土壤高含水量层的深度范围和时间过程构成的面积大,土壤水减少量和蒸散量小,能适时进入成林阶段的郁闭状态,现虽然生长状况一般,但水分供需平衡。而且在不灌溉情况下,仅靠降水不会出现固沙林衰亡的恶果。     

干旱荒漠绿洲紫花苜蓿的节水灌溉及水效益分析——以民勤县为例

通过对民勤绿洲区8个紫花苜蓿品种的节水灌溉技术研究, 分析得出紫花苜蓿在刈割前10d灌溉的平均耗水系数比刈割后灌溉的平均耗水系数降低18.6%, 平均水效益提高23.3%; 采用沟畦小块(面积0.03hm²)刈割前10d灌溉的紫花苜蓿平均耗水系数为0.228kg·g^-1, 平均水效益为4.39kg·m^-3, 平均水经济效益为8.78元·m^-3; 是沟畦小块(0.03hm²)灌溉小麦耗水系数的47.2%, 水生产效益的212%, 水经济效益的309%。不同紫花苜蓿品种间水效益的研究表明, 加拿大Ranger Lander、Kane和新疆大叶苜蓿的水效益明显高于对照品种的水效益。同时, 通过对干旱荒漠区水资源紧缺、水资源有效利用率低以及种植业结构不合理的现状分析, 提出了改革种植业内部粮经饲以往的面积比例65:32:3为可行比例1:1:1, 以大力发展优良品种紫花苜蓿草产业为突破口, 走紫花苜蓿产业化道路最终实现高效节水持续农业的对策。