微咸水膜下滴灌灌溉制度试验研究

为了探讨科学合理的微咸水膜下滴灌灌溉制度,在新疆巴音郭楞蒙古自治州水利管理处国家重点灌溉试验站进行了不同灌溉定额、灌水频次的微咸水膜下滴灌大田试验。研究结果表明:①灌溉定额4500m3/hm2、灌水频次10次,灌溉定额3000m3/hm2、灌水频次7次,均有利于保持土壤水分。②当灌溉定额≤4500m3/hm2时,灌溉定额越大,土壤积盐越严重;在灌溉定额一定时,灌溉次数越多,土壤积盐越严重。③当灌溉定额≤4500m3/hm2时,灌溉定额越大,棉花产量越高,微咸水灌溉影响棉花产量的灌溉定额上限在4500m3/hm2左右;灌溉定额多时,灌水次数多棉花产量高,灌溉定额少时,灌水次数少棉花产量高。④灌溉水分生产率随着灌溉定额的增大而减小,在灌溉定额大时,采用少量多次灌溉,在灌溉定额小时,采用多量少次灌溉,均可提高灌溉水分生产率。⑤以节水、控盐和高产为优选标准,当地较为理想的微咸水膜下滴灌模式为灌溉定额3750m3/hm2、灌水次数20次、灌水间隔为7d。     

喷灌条件下冬小麦田间水分运移数学模拟及灌溉模式的研究

为探讨节水高产喷灌模式,用数学模拟和田间试验相结合方法,研究了冬小麦在喷灌条件下田间水分运移规律。数学模拟结果与田间实测土壤含水率吻合良好。在此基础上模拟计算出不同喷灌定额下,消耗于作物蒸腾、表土蒸发和深层渗漏的水量,结果表明40～60mm喷灌定额下的农田水分无效消耗(表土蒸发+深层渗漏)最小,从而得出节水高产的冬小麦喷灌灌溉模式。经田间试验对比,获得相同产量条件下,本文提出的模式比现行喷灌模式节约灌溉水45%。     

地膜棉田灌溉渗漏试验与节水灌溉初探

本文通过地中仪对不同地下水埋深种植地膜棉的灌水均衡试验,得出在棉花生长期内,其灌溉渗漏量及棉花利用地下水量的变化特征。在水量平衡分析的基础上,提出灌溉水的消耗主要为棉田蒸腾和深层渗漏。从节水灌溉出发,以试验中充分供水条件下的棉花为模型,建立棉花日耗水回归方程f（t）,并依据棉花根系利用土壤水的能力,确定最佳灌溉湿润深度,通过对回归方程积分计算,制订出棉花不同时期的灌水定额。     

不同节水灌溉方式下沈阳地区水稻作物的需水量试验分析

以辽宁沈阳地区水稻节水灌溉方式为例,针对两种节水灌溉方式下水稻进行需水量观测试验,结果表明:采用节水灌溉方式下水稻的生理及生态需水得到有效调节,水稻田间的土壤水条件得到改善,作物腾发强度也发生不同程度的变化,因此在节水灌溉方式下,通过调节田间水分可对水稻蒸腾强度进行有效控制,从而减少其需水量。研究结果可为沈阳市水稻节水灌溉管理和灌溉制度的制定提供较好的支撑。     

地膜棉田灌溉渗试验与节水灌溉初探

本文通过地中仪对不同地下水埋深种植地膜棉的藻水均衡试验,得出在棉花生长期内,得出在棉花生长期内,其灌溉渗量及棉花利用地下水量的变化特征。在水量平衡分析的基础上,得出灌溉水的消耗主要为棉田蒸腾和深层渗漏。从节水灌溉出发,以试验中充分供水条件下的棉花为模型,建立棉花日耗水回归方程ｆ（ｔ）,并依据棉花根系利用土壤水的能力,确定最佳灌溉湿润深度,通过对回归方程积分计算,制订出棉花同时期的灌水定额。     

温室草莓需水规律试验研究

我国设施农业较发达国家起步晚,灌溉水利用系数偏低,与西方发达国家相比灌溉水利用率还有较大提高的空间,发展高效节水的农业现代化是保障国家粮食安全的基本要求。本文以经济作物草莓的生长过程为例,基于其根系对土壤温度和含水量变化反应灵敏,合理的灌水处理和施肥能够对草莓生长起到促进作用的特点,综合草莓在温室大棚条件下,采用大垄双行膜下滴灌、膜下沟灌、无膜滴灌、无膜沟灌四种种植方式,研究不同种植和灌水方式对草莓产量、水分及植株长势的影响。结果表明：综合考虑草莓生长情况、产量情况以及高效节水因素,膜下滴灌是该地区温室草莓最适宜灌溉种植方式;覆膜滴灌处理(FD)、覆膜沟灌处理(FG)、无覆膜滴灌处理(ND)与无覆膜沟灌处理(NG)四种处理情况下,不同处理的产量大小为FD>FG>ND> NG,说明草莓的最佳种植方式是覆膜滴灌。研究结果以期为当地节水农业的发展提供有益借鉴。     

葡萄地下滴灌包气带水分特征分析

通过对葡萄地下滴灌和葡萄常规灌溉试验分析得出,地下滴灌灌溉后土壤含水率上（浅层）小下（深层）大分布特征具有显著的保水和节水性。地下滴灌81%的灌溉水量主要灌在20~60 cm的土层中,地下滴灌水分沿土层深度分布与作物根系一致,更具保水性和作物吸收利用性,从而最终达到作物的增产及节水的目的。试验结果对地下滴灌设计具有参考意义。     

不同生长阶段水分亏缺对淮北平原冬小麦生长发育和产量的影响研究

为研究不同生育阶段不同程度受旱对淮北平原冬小麦各生育阶段生长发育和产量的影响。在遮雨棚测坑中开展了相关的试验,通过3种土壤水分控制设计即轻旱、中旱、重旱,分别占田间持水量的55%、45%、35%。对比分析了不同受旱程度对冬小麦分蘖数、株高、产量的影响。结果表明轻旱对分蘖数影响不大,中旱可以加快分蘖数的增长;一定程度的受旱反促进小麦株高的生长,但是受旱过度会有抑制作用;产量减产幅度0.53%~15.58%。本研究为科学实施小麦田间水分管理和节水灌溉提供了依据。     

大洼灌区稻田预测指标及控肥节水灌溉技术探讨

大洼灌区是以稻田为主的灌区,农业用水以水稻为主。为预测水稻耗水量,须分析育苗期、稻田期和生长期耗水量等定额。采用水稻生态肥控节水灌溉技术和节能灌溉技术,使灌区水稻产量和水分利用效率分别提高10%～15%和15%～20%。可以提高水分利用效率和肥料利用率,减少深层渗漏,降低土壤酸化和地下水污染的风险,保护生态环境,促进农业良性循环,实现精准化和产业化经营。对保证粮食安全和农业可持续发展具有重大意义。     

临汾汾西灌区龙子祠泉冬小麦非充分灌溉模式初探

在了解汾西灌区龙子祠冬小麦需水特性的基础上,结合当地的降水、地下水补给的特点,根据冬小麦非充分灌溉的灌水指标及优化运行模式,经过2000-2003三年的田间试验,该模式与当地的充分灌溉相比,在单产接近的条件下,节省了灌溉水量,提高了灌水生产率,使水资源得以充分利用.     

冬小麦遥感冠层温度监测土壤含水量的试验研究

在冬小麦主要生育期(2002年4月初到5月底),对不灌溉的冬小麦测定了冠层温度、地温、气温以及土壤含水量,计算了冠气温差且分析了冠层温度和冠气温差与不同土层厚度的土壤含水量相关关系。结果表明:14:00的冠层温度能较好地反映20cm土层的土壤含水量变化,但与其它各土层相关性有较大的波动性;14:00的冠气温差能较好地反映40cm以上土层的土壤含水量变化,二者的相关性很高,在20cm、40cm土层,两者相关系数R2分别为0.98866、0.99389,这为用区域遥感数据反演主要生育期冬小麦的冠气温差进而监测区域40cm土壤含水量提供了实验性的依据;拔节期和灌浆期,用14:00冠气温差来拟合各土壤层的土壤含水量有较高的精度,从而为用区域遥感数据监测区域土壤含水量提供了经验性的模型。     

石津灌区冬小麦水分生产率的尺度效应

以河北省石津灌区为研究对象,以2007-2009年两季冬小麦生育期为研究时段,基于Hydrus-1D和Modflow模型模拟分析了井渠结合灌溉模式下冬小麦的净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率的尺度效应(作物、田间、分干、干渠和灌区尺度)。结果表明:①从作物尺度到灌区尺度,损失水量越来越多,使得净入流量水分生产率和净灌溉水分生产率分别减少了9.49%和16.59%;②由于研究区地下水埋深较大,冬小麦生育期内渗漏补给地下水库的重复利用水量很小,而净灌溉水分生产率因为考虑了这一小部分重复利用水量,比传统的灌溉水分生产率有了小幅提升;③在多年时间尺度上,由于渗漏水量能够全部进入地下水库被重复利用,净入流量水分生产率随尺度增大而增大,而不同空间尺度的净灌溉水分生产率也比冬小麦生育期时间尺度上提高37%~65%。     

水稻灌区节水灌溉的尺度效应

探讨了节水灌溉尺度问题,指出产生节水灌溉尺度现象的原因是由于灌溉过程中回归水的重复利用.结合漳河灌区的实际,讨论了水稻种植区在不同尺度下的水平衡要素及其在节水尺度效应中的作用;说明随尺度的增大,水平衡过程变得复杂化,节水尺度效应现象也更突出.利用漳河灌区田间试验数据和灌区长系列的历史资料,分别从田间、中等、灌溉干渠和灌区共四个尺度,定量地分析了水稻节水灌溉对水分生产率以及水分利用率的影响.结果表明,节水灌溉技术的采用不仅可以提高田间尺度的灌溉水分生产率,也促进了漳河灌区灌溉水分生产率的整体上升.     

干旱区盐碱地玉米节水灌溉试验分析

通过对盐碱地玉米灌溉试验分析得出,盐碱地玉米产量与灌溉水量具有二次函数关系,灌溉水小于437 m3/亩时,玉米产量随灌溉量的增加而增大,从节水考虑,干旱区盐碱地玉米的最大灌溉量应低于437 m3/亩。     

陆面过程模式SIB2与包气带入渗模型的耦合及其应用

土壤含水量对陆—气相互作用过程中的能—水平衡计算以及降雨、农业灌溉对地下水补给的研究起着关键的作用。但现阶段大多数陆面过程模式对土壤含水量的计算采用一维水桶模式,忽略了流域尺度上的侧向补给、地下水位的变化、包气带土壤的非线性渗透特性对土壤含水量的影响。针对这一问题,在国内外研究较为成熟的饱和—非饱和理论的基础上,编程实现了包气带土壤水分传输方程的求解,并与陆面过程模式（SIB2）相耦合,建立起研究分层包气带土壤水分运移、非稳态的地下水位、和地表蒸散发之间定量关系的模型。最后,利用建立的耦合模型,以河西走廊黑河流域中游临泽农业综合观测场的灌溉试验为例,模拟干旱内陆平原区小麦生长期间定额灌水条件下土壤含水量的变化。计算结果表明：模型能够准确计算瞬时土壤含水量、非稳态的地下水位,并对小麦生长过程中的耗水量进行估算,进而为农业合理灌溉提供了科学的理论基础。     

灌水定额对玉米膜孔灌土壤水氮运移特性影响试验研究

通过玉米膜孔灌测坑试验,分析了灌水定额条件下的膜孔灌农田土壤垂直剖面水氮分布规律。经研究表明：灌水定额越大,土壤含水量越大,分布范围越广,土壤80~100 cm层的含水量越高;灌水定额越大,土壤表层（0~20.0 cm）含水量变化越大,硝态氮含量越小,变化越大,对深层80~100 cm硝态氮含量影响越大;随灌水定额的增加,硝态氮累积峰越靠下,低、中、高灌水定额的硝态氮累积峰分别出现在30 cm4、0 cm5、0 cm左右,高灌水定额时,增加了硝态氮的淋失,不利于作物对水氮的吸收。     

农田灌溉用水需求及节约策略研究

农业灌溉方式直接影响农业产量及农业发展规模,设计节约有效的灌溉技术很有必要。本文针对农业灌溉中的灌溉需求进行分析,并研究不同类型方式的灌溉技术,为达到农业灌溉用水标准化、提高灌溉质量,降低水资源浪费,应通过加大推广农水喷灌技术、重力灌水法、科学地编制灌溉用水定额等手段,将技术与节约观念相结合,最终实现高效农田灌溉,促进节水灌溉事业取得更大的成功。     

新疆巩留县高效节水模式比选及水量平衡分析

针对巩留县阿克吐别克镇其那尔村管道灌节水技术、滴灌技术、喷灌技术进行灌溉模式的比选和水量供需平衡分析,得出滴灌模式具有工程成本低、降低劳动强度、灌水均匀等优点,是适合当地的一种能够高效节水的灌溉模式,符合当地灌溉要求。通过灌区水量平衡分析,得出灌区总需水量为596. 03万m^3,毛需水量779. 13万m^3,为落实最严格水资源制度,提升农业水利用效率,提供了数据保障。     

环刀法测定土壤田间持水量实验结果分析

应用环刀法测定沧州地区8个代表地块不同质地的土壤田间持水量,结果显示土壤干容重和田间持水量与土壤结构及质地密切相关,不同土壤质地田间持水量和干容重不同,同一土壤质地各土层的田间持水量和干容重也不同,为确定灌溉定额,土壤墒情的日常监测工作及墒情评价指标的制定及判断作物的干旱程度提供依据。     

既地下水采补平衡又冬小麦稳产的探讨

河北省太行山山前平原浅层地下水位持续下降,问题十分突出,然而,该区域又是我国优质冬小麦的重要产区。能否实现在浅层地下水采补平衡的同时做到冬小麦稳产,是该区域水资源保护和农业生产管理工作中亟待回答的重要问题。基于分布式水文模型的模拟结果表明:在该区域若要实现地下水位止降回升这一压采目标,仅利用浅层地下水进行灌溉,冬小麦的产量会减少40%以上。考虑到南水北调中线工程的引水线路自南向北贯穿河北省太行山山前平原,建议在冬小麦关键需水期的灌溉中采用“一水用浅层地下水另一水用南水北调水”的“修改的春浇两水”模式。基于模拟结果的估算表明:在这种限水灌溉模式下有望实现浅层地下水采补基本平衡且冬小麦基本稳产。值得注意的是,这种“修改的春浇两水”模式,需要南水北调中线引水工程每年提供的灌溉水量大约为8.6×108 m3,灌溉成本较纯井灌至少增加562.5～1282.5元/hm2。本研究可为我国最典型的浅层地下水超采区——河北省太行山山前平原探索保产量与节水并举的新路径提供定量化的参考。