新疆灌区农业节水发展现状与对策建议

水是新疆可持续发展的生命线,也是新疆农业发展的瓶颈。农业是新疆用水大户,占经济社会总用水量的90%以上,南疆农业用水占比更高。新疆节水潜力重点在农业,农业节水是新疆经济社会可持续发展的根本出路。为提高新疆农业水资源利用效率,促进农业高质量发展,本文梳理回顾了新疆灌区农业节水发展历程,分析了农业节水发展现状及存在问题,结合新时期国家对新疆农业发展的新定位、新要求,提出了大力发展适水型现代农业、加大高效节水工程建设、持续推进降盐节水、加强数字化灌区建设、加强农业节水宣传培训、健全农业节水服务体系等对策建议,以期为新疆现代农业可持续发展和保障国家粮棉油安全提供有力支撑。

大棚甜瓜“天山雪玉”膜下滴灌栽培技术

“天山雪玉”是一种优质的甜瓜品种,具有香甜多汁、皮薄肉厚、口感佳、耐储存、耐运输等特点,加之泾川县干旱少雨、昼夜温差大、光照充足,非常适宜种植香瓜。传统的甜瓜栽培方法水肥利用率低、劳动强度大、种植成本高,采用膜下滴灌栽培技术可提高水肥利用效率,平衡施肥、节约用水、作物易于吸收。从茬口安排、育苗、定植、田间管理等角度,总结了大棚甜瓜“天山雪玉”膜下滴灌栽培技术。

半干旱露地玉米浅埋滴灌技术

针对玉米覆膜种植带来的种植成本高、残膜收集困难、雨水利用效率不高等问题,采用滴灌带浅埋、机械整耕、水肥一体化、草害防治技术、病虫害防治和机械收获综合技术,系统性地应用于半干旱露地玉米栽培,能有效提升半干旱地区水资源利用效率,缓解地膜处理压力,为半干旱地区玉米种植提供一定参考。

新疆棉花膜下滴灌技术的发展与完善

新疆棉花膜下滴灌技术发展经历了试验研究、示范推广和大面积应用三个阶段。"密、早、膜、矮、壮、高"栽培体系的建立等阶段性成果有力地保证了棉花膜下滴灌技术的应用推广;因地制宜、多种毛管田间布置模式的发展适应了棉花种植方式的多样性;对棉花膜下滴灌水分蒸散特征、干旱诊断技术的深入研究为制定灌溉制度和进行科学的水分管理提供了依据,保证了膜下滴灌技术的高效应用;施肥推荐系统和水分自动控制系统的应用增强了棉花膜下滴灌管理的目标性;各级职能部门的重视有力地推动了膜下滴灌技术的发展。当前棉花膜下滴灌技术需解决主要问题有:加快膜下滴灌技术普及与培训;加大对膜下滴灌技术推广的政策扶持力度,调整水价,努力实现经济效益、社会效益和生态效益的统一;继续深入研究棉花膜下滴灌灌溉制度和施肥技术,提高肥水利用效率;加强地下滴灌技术研究。

棉花膜下滴灌根系发育规律的研究

研究了棉花常规灌溉、干播湿出和冬灌 +滴灌三种处理根系分布规律。结果表明 ,干播湿出棉花根量较少但须根量较大 ,根冠比较小 ,根系入土浅 ,生长发育提前。滴灌棉花浅层根系分布量增多 ,干播湿出尤其明显。地膜覆盖棉花膜内根系的分布量显著高于膜间的根系分布量。干播湿出棉花窄行根量较高 ,而常规灌溉和冬灌 +滴灌处理由于根系间对空间、养分和水分的竞争作用 ,窄行根系的分布量低于膜间和膜内根量之和。干播湿出在花铃期铃重、根系载铃量显著高于其它处理 ,生育期比其它处理提前 。

地下滴灌灌水均匀度研究现状及展望

介绍了地下滴灌实现灌水均匀的技术研究现状 ,分析了国内外在这方面研究存在的问题 ,重点是我国的简易滴灌形式。

膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下水稻光合生理特性的研究

以粳稻品系T-04和T-43为试材,通过盆栽控水试验,比较了在膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下乳熟期叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数和渗透调节物质含量的差异,分析了两种栽培模式下的水分利用效率和产量构成因素。结果表明,在膜下滴灌栽培模式下,2个水稻品系的水分利用效率显著高于淹灌,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均降低;最大净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率显著降低,表明光合速率下降受叶绿素含量和气孔的双重影响;表观量子效率、羧化效率、ΦPSII、电子传递速率、Fv/Fm均显著降低,说明光合色素含量降低导致PSⅡ反应中心捕光能力减弱和光化学转化效率降低,从而使叶片光合速率降低;可溶性糖、可溶性蛋白均显著低于淹灌栽培;丙二醛、脯氨酸含量高于淹灌栽培,说明滴灌栽培水稻植株的膜脂过氧化加剧,细胞膜系统受到一定程度的破坏,通过主动积累渗透调节物质,适应干旱胁迫。膜下滴灌栽培水稻单位面积有效穗数和结实率显著降低,导致最终减产。

膜下滴灌棉花随水根施多效唑的效果分析与化控技术的探讨

膜下滴灌棉花随水根施多效唑具有明显的增产效果,比对照增产10%～20%,群体结构合理,株高适宜,平均比对照低5～7.5cm,降低10%～15%。叶面积减小,叶倾角增大,散射光透过率增强,通风透气性好。第一果枝高度降低,单株结铃数增多,铃质量增加,营养生长和生殖生长相协调。植株中后期叶绿素含量高值持续期长,膜相对透性小,抗早衰。适宜纯多效唑浓度范围为36～72g/hm2(合有效成分15%的多效唑240～480g/hm2),最适为54g/hm2左右。理论上第一次化控偏重于浓度上限,第二次偏重于中下限,生产上要根据棉株长势和土壤肥力具体决定。对于土壤肥力高,棉株长势过旺的棉田应相应加大浓度,但最大不能超过90g/hm2。此外,该文对在大田条件下滴灌棉花的化控技术进行了探讨,提出了"上喷兼下施"(空间上)和"前促中控后促"(时间上)的新方法。

膜下滴灌旱作水稻水肥耦合模型及组合方案优化

为了研究膜下滴灌旱作水稻灌溉定额和施肥量对产量的影响。采用通用旋转组合设计试验方法,建立膜下滴灌旱作水稻水肥耦合模型。结果表明,在供试土壤膜下滴灌条件下,灌溉定额、氮、磷与水稻产量之间符合三元二次回归模型,其一次项、二次项及水氮交互项回归系数均达极显著水平,三因素的增产作用大小依次为:灌溉定额>施氮量>施磷量。采用此模型计算的预测产量与实际产量之间呈高度正相关(R2=0.981),并可由此计算得出目标产量灌溉定额及其施肥量。经模型寻优,得出不同目标产量下的水、氮、磷最佳组合方案,通过2 a验证试验,验证产量与水分生产效率与模型优化组合目标产量和水分生产效率相吻合,此最优组合方案可以为膜下滴灌旱作水稻节水节肥、水肥一体化技术和高效栽培技术提供科学依据和理论支持。

干旱区绿洲生态农业现代化模式研究

西北地区是我国典型的干旱区,水资源匮乏、生态脆弱和气候干燥等因素是干旱区的主要特征,在该区农业现代化的进程中这些特点是不容忽视的。文章从农业现代化模式含义的理解入手,通过对国内外先进农业模式的研究,借鉴其在发展过程中的经验与教训,总结出适合西北干旱区绿洲生态农业发展的现代化模式,并将模式定位于滴灌大田精准农业现代化模式、滴灌设施农业模式、滴灌特色林果(药)复合农业模式与现代农业示范园区模式。

我国发展精准农业的必要性

精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是未来农业发展的雏形。其不仅能提高农产品产量和质量,而且对生态环境能起到良好的保护作用,使农业可持续发展。为此,阐述了精准农业的含义,论述了国内外精准农业的发展现状、研究动态及应用情况,并分析了我国水资源和肥料利用状况,指出了我国发展精准农业的必要性和适合我国国情的精准农业的发展方向。

农业科技自主创新的路径选择——基于新疆天业滴灌技术创新的案例研究

对成功案例的追踪研究,是探究农业科技自主创新路径的最有效途径之一。通过对新疆天业集团滴灌技术创新案例的追踪调查和深入分析,得出现阶段我国农业科技自主创新应侧重选择"引进消化吸收再创新"的路径,并在此基础上构建了农业科技自主创新平台模型。

膜下滴灌旱种水稻适应品种及其评价指标的筛选

为筛选适宜寒地膜下滴灌旱种的水稻品种,明确膜下滴灌旱种水稻农艺性状及品质性状适应性评价指标,以94份寒地早粳稻为材料,采用随机区组试验设计,利用膜下滴灌旱种适应性系数、膜下滴灌旱种适应性指数和综合适应能力,结合主成分分析方法对水稻旱种适应性进行综合评价。结果表明:长白15号、长白17号、吉旱1号和农大1025在膜下滴灌旱种适应性系数、膜下滴灌旱种适应性指数和综合适应能力上均表现为中度或高度适应。水稻农艺性状和品质性状对膜下滴灌旱种适应性反应指数综合评价表明,理论产量、穗数、经济系数、成粒率和千粒重5个因子可作为膜下滴灌旱种水稻农艺性状适应性评价指标,精米粒长、精米率、精米长宽比、蛋白质含量和粗脂肪含量5个因子可作为膜下滴灌旱种水稻品质性状适应性评价指标。

农业节水灌溉之滴灌技术研究

在总结了国内外滴灌技术理论和工程技术发展的基础上,分析了滴灌技术在节水、改善设施环境、便于田间操作管理、提高经济效益和在恶劣环境下使用等多方面的优势,对国内外滴灌工程技术的发展现状进行了综述,指出了滴灌技术的发展趋势,最后结合滴灌发展的问题提出了一些建议。

节水灌溉与农业综合技术

“节水灌溉与农业综合技术”研究项目,把节水灌溉同农业综合技术措施一起研究,紧密结合当地的生产实际,突出“农、水成套技术”的整体效益,并把提高节水条件下肥料的利用效益、农田覆盖下的适宜灌水技术和施肥技术等作为创新内客,重点突破,研究、探索出了典型间套种植模式下的成套节水技术、不同节水灌水方式结合运用成套技术及覆盖节水措施下的成套技术。

滴灌技术下的农业用水配置效率评价研究——基于杨凌示范区温室大棚的数据

基于滴灌技术的良好灌溉效率,通过从生产经济理论中引入配置效率,将其作为水资源配置水平的经济测量指标,利用杨凌农业高新技术产业示范区使用滴灌技术的40个西红柿温室大棚调研数据,对其农业灌溉用水配置效率进行了评价。研究发现:虽然滴灌技术节约了水资源,但却降低了农户的经济回报,采用滴灌技术的西红柿种植农户普遍用水不足,即水资源的边际产值大于边际成本,配置效率没有得到最优化;作为外生变量的水价是影响配置效率的重要因素;在标准化生产的情况下,作物产出和灌溉水的配置效率均不存在规模效应;农户管理能力的提高和管理的精细化有利于优化灌溉水配置效率。

JM-1400型卷绕式拾膜机的试验研究

膜下滴灌技术具有节水与增产等诸多优势,但由于残膜回收不净会带来"白色污染"的问题。按照将地膜"搂集成束"的思路,设计了JM-1400型卷绕式拾膜机。针对机车前进速度、集膜轮工作角度、起膜铲入土深度、两起膜铲横向距离和分膜铲入土深度等5个拾膜率影响因素进行试验研究,通过方差分析得到了影响拾膜率变化的3个主要因素,并找到各因素的分布范围。

基于膜下滴灌技术的农业节水补偿问题研究——来自新疆生产建设兵团石河子垦区的调查研究

农业节水补偿机制是激励农业节水的内在动力。通过对新疆生产建设兵团石河子垦区的膜下滴灌技术的节水农业补偿现状调查,分析了目前膜下滴灌技术的农业节水补偿存在的问题,并针对问题提出相应的对策建议,以期为我国其他地区推广和应用膜下滴灌技术提供经验借鉴。

基于发育阶段的日光温室有机基质栽培番茄水肥一体化技术

水肥一体化技术是未来农业生产中具有广阔前景的新技术,设施蔬菜最具潜力发展水肥一体化技术。日光温室基质栽培番茄水肥一体化技术的核心是借助压力灌溉系统,将完全水溶性固体肥料或液体肥料,按日光温室基质栽培番茄生长各阶段对养分的需求和基质养分的供给状况配兑成肥液,与灌溉水融为一体,适时、定量、均匀、准确地输送到日光温室番茄的根部基质。本文简要介绍了基于发育阶段的日光温室基质栽培番茄水肥一体化技术要点,主要包括施肥总量的推荐、基肥用量的确定、滴灌水量的运筹方案、滴灌追肥的运筹方案等内容。该技术节水40%以上,减施化肥30%以上,提高氮肥利用率40%以上,增产10%以上,增收15%以上。

稻米在北美大陆的栽培及传播

稻米是一种古老谷物,人类很早就开始驯化及栽培这种植物。发展到今天,稻米已经成为人类不可缺少的粮食,世界各地都种稻食米。在哥伦布抵达美洲前,新大陆还没有人工栽培稻。随着移民到来,稻米才逐步传入美洲。北美的欧洲移民虽然不吃米,但将其当作经济作物来发展。中、南美洲也种稻,但发展较晚,且所产稻米供应本地食用。旧大陆稻米传入新大陆不仅是农作物的传播,还是新旧大陆农业文明的交流。