Prediction of Maize Yield and Its Component Factors in Yellow River Irrigation Area of Ningxia under Climate Change

[Objective] The aim was to quantitatively predict the variation trend of maize yield in Yellow River irrigation area of Ningxia under future climate change scenarios.[Method] Based on the data of daily temperature,precipitation and radiation in 25 km × 25 km grid in Ningxia from 2010 to 2100 obtained by regional climate model,maize yield in Yellow River irrigation area of Ningxia in the 21st century was studied by means of corrected CERES-Maize model.[Result] With climate warming,maize yield in Yellow River irrigation area of Ningxia in 2020s and 2050s showed increase trend compared with base years（average in 1961-1990）when current adaptive maize variety and optimum production management measures were adopted,while maize yield went down in 2080s with the further increase of temperature.The grain number per spike and spike grain weight as the yield components of maize also showed the same trend with maize yield.In 2020s and 2050s,the increase of maize yield under B2 scenario was higher than that under A2 scenario,while the decrease of maize yield under B2 scenario was lower than that under A2 scenario in 2080s.[Conclusion] With the increase of temperature,maize yield in Yellow River irrigation area of Ningxia went up firstly and then went down.

THE RATIONAL UTILIZATION OF WATER RESOURCES IN IRRIGATED AREA OF THE YELLOW RIVER IN NINGXIA

The paper describes the water resources in the irrigated area of Ningxia, China, andthe methods for improving the utilization of the water resources, and puts forward somesuggestions so as to utilize the water resources rationally. The history of irrigation farming in Ningxia can be traced back to more than two thou-

考虑生态耗水的干旱区绿洲灌溉用水效率评价指标与方法

针对现行干旱区绿洲尺度灌溉用水效率评价对生态服务效益考虑不足的问题,提出了在绿洲尺度上考虑生态耗水的灌溉用水效率评价指标和方法,并应用于宁夏引黄灌溉绿洲。结果表明:宁夏引黄灌溉绿洲农田蒸散消耗水量中的灌溉水量平均占比达74.7%,生态系统蒸散消耗水量中的灌溉水量平均占比达39.8%,灌溉水对生态系统的支撑作用显著;考虑生态耗水前后的灌溉用水效率差为0.052~0.074,占未考虑生态耗水灌溉用水效率的13.9%~16.1%,灌溉水的生态服务效益明显;提出的评价指标与方法合理可行,能客观反映干旱区灌溉用水的综合效益。

引黄灌区连续减施化肥对春小麦产量稳定性的影响

【目的】探索宁夏引黄灌区连续减施化肥对土壤氮、磷、钾养分供应及春小麦产量的影响,并分析影响产量稳定性的因素,为化肥合理减施、春小麦高产稳产提供理论依据。【方法】以宁春4号春小麦为供试作物,2019-2022年连续4年开展化肥减施田间定位试验,试验设置常规施肥(CF,N 270 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5)150 kg·hm^(-2)、K_(2)O 75 kg·hm^(-2))、减量施肥下限(RF1,N 180 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5)45 kg·hm^(-2)、K_(2)O 30 kg·hm^(-2),与传统施肥相比减N 33.3%、减P_(2)O_(5)70.0%、减K_(2)O 60.0%)、减量施肥上限(RF2,N 225 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5)75 kg·hm^(-2)、K_(2)O 45 kg·hm^(-2),与传统施肥相比减N 17.0%、减P_(2)O_(5)50.0%、减K_(2)O 40.0%)及不施肥(CK)处理,分析春小麦生育期间气候因素,播前土壤水分含量,播前和收获期土壤矿质态氮、速效磷、速效钾含量,收获期春小麦地上部干物质累积量、籽粒产量及产量构成因素的差异及相互关系。【结果】2019-2022年播前土壤水分含量存在年际差异,其中2022年的较低,平均值仅为19.5%;除2020年受施肥处理显著影响外,其余年份各施肥处理之间无显著差异。播前和收获期土壤矿质态氮、速效钾和速效磷含量均以常规施肥(CF)处理较高,RF2处理次之,且两者之间无显著差异,而RF1处理的趋于降低。2019年,地上部干物质累积量和产量均以CF处理最高,分别为23261.7和9449.0 kg·hm^(-2),较RF2处理增幅分别为2.8%-4.5%和3.2%-16.0%,而2020-2022年均以RF2处理较高,但与CF处理之间无显著差异,且4年籽粒产量表现最稳定;从年际变化来看,所有施肥处理的公顷穗数、千粒重、产量均呈逐年下降的趋势,因此施肥量并不是造成产量年际差异的主要原因,而是与播前土壤水分、降水量、气温、湿度和风速有密切关系,其中2022年产量的降低主要与较低的播前土壤水分、灌浆期的干热风现象及氮肥基追比的改变有关。【结论】宁夏引黄灌区连续适量减施化肥(N225 kg·hm^(-2)、P_(2)O_(5)75 kg·hm^(-2)、K_(2)O 45 kg·hm^(-2),相对常规施肥减N 17.0%,减P_(2)O_(5)50.0%,减K_(2)O 40.0%)不会显著降低土壤氮、磷、钾的供应能力,且一定程度上提高了春小麦公顷穗数、穗粒数和千粒重,促进地上部干物质量向籽粒的转移和积累,从而趋于提高春小麦的籽粒产量。但是,春小麦产量受降雨、风速、湿度等气候因素和土壤墒情、连作障碍、氮肥追施比等的影响而存在年际差异,其中,气温、相对湿度和风速是影响小麦产量差异的主要因素,其对施肥效果的影响需做进一步研究。

宁夏河东沙地土壤水分动态变化

[目的]探究沙地土壤水分动态变化特征,为沙漠化治理提供科学支撑。[方法]选择宁夏回族自治区河东沙地(流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘、防护林)为研究对象,根据定位观测和自动观测系统数据,分析沙地土壤(0—150 cm深度)水分分布特征。[结果](1)各样地土壤含水量随时间变化趋势表现出良好的一致性,根据土壤含水量变化可分为3个时期:4—5月为土壤水分积累期,6—8月为土壤水分消耗期,9—11月为土壤水分平稳期;(2)不同月份0—10 cm土壤含水量差异明显,40—150 cm土层土壤含水量差异不显著;(3)0—20 cm为土壤水分活跃层,20—40 cm为土壤水分次活跃层,40—150 cm为土壤水分稳定层;(4)各样地之间土壤含水量表现为:流动沙丘>防护林(旱柳+新疆杨+樟子松林)>固定沙丘(花棒林)>固定沙丘(沙拐枣+柠条林)>半固定沙丘(沙拐枣+柠条林);(5)不同地形部位土壤含水量表现为:坡底>坡中>丘顶。[结论]宁夏河东沙地土壤含水量垂直分布分层特征明显,土壤含水量的变化除了受到降雨量、植被种类、植被分布格局的影响,还与沙丘微地貌形态有关。

宁夏引黄灌区典型排水沟排域面源污染现状研究

以宁夏引黄灌区第六排水沟排域为研究对象,采取调查和监测相结合的方式,开展第六排水沟排域农业生产方式网格化调研和沟道退水水体监测与评价,旨在揭示排域内氮磷流失的时空变化规律,评估排域内农田面源污染对排水沟退水的影响。结果表明:排域内化肥施用强度在82~86 kg/667 m^(2),化肥施用量、流失量均以氮肥最高;5-9月排域退水污染物浓度的变化总体上呈逐渐下降趋势,总氮和总磷除5-7月份属于Ⅲ-Ⅳ类水质标准,其余时段均优于Ⅲ类水,氨氮除5月份属于Ⅲ类水,其余时段均优于Ⅱ类水;排域输出污染负荷结果显示,排域内氮肥施用过量。

糠醛渣脱硫石膏混合对盐碱土入渗和盐碱指标的影响

为了研究糠醛渣和脱硫石膏配施对盐碱土入渗的影响,采集了宁夏银川市西夏区南梁农场盐碱地0~20 cm深度土层土壤,通过向盐碱土中添加不同施用量和配比的糠醛渣、脱硫石膏混合改良剂,通过室内一维土柱入渗试验,比较糠醛渣、脱硫石膏混合改良剂配比(质量比)为7∶3、施用量(质量分数)分别为0(T0),2%(T1),4%(T2),6%(T3),8%(T4),配比为5∶5、施用量为8%(T5),配比为3∶7、施用量为8%(T6)处理下土壤的入渗率、湿润锋、累积入渗量和土壤水分特征曲线,分析糠醛渣和脱硫石膏配施对盐碱土土壤入渗的影响及入渗结束后对土壤盐碱指标的改良效果。结果表明:用Philip与Kostiakov模型对累积入渗量进行模拟,两个模型的拟合效果都很好,决定系数都能达到0.97以上;用幂函数可以很好地分析混合改良剂对湿润锋运移的规律,决定系数均大于0.99;用Van Genuchten模型对土壤水分特征曲线进行拟合,决定系数均大于0.94。T0~T4处理,糠醛渣、脱硫石膏混合改良剂的施用量越大,入渗速率、累积入渗量、湿润锋运移距离越小;Van Genuchten模型中的残余含水率、饱和含水率和参数α随混合改良剂施用量的增大而减小,同一含水率下的土壤吸力大小顺序为T4>T3>T2>T1>T0。T4~T6处理,糠醛渣、脱硫石膏混合改良剂的施用量一定,随脱硫石膏配施占比的增加,入渗速率、累积入渗量、湿润锋运移距离有所增加;Van Genuchten模型中的残余含水率和参数α随脱硫石膏配施占比的增加而增加,饱和含水率随脱硫石膏配施占比的增加而减小。糠醛渣、脱硫石膏混合改良剂对土壤的盐碱指标均有一定程度的改善作用,混合改良剂施用量一定时,脱硫石膏配比越小,土壤pH下降程度越大,脱硫石膏配比越大,土壤碱化度和全盐量下降程度越大。糠醛渣、脱硫石膏混合改良剂对盐碱土有减渗作用,盐碱土的持水能力随混合改良剂施用量的增加而明显增强。糠醛渣与脱硫石膏配比为7∶3,施用量为8%时,盐碱土的盐碱指标下降更为显著,改良效果较好。

复合改良剂作用下宁夏引黄灌区低洼农田盐渍化土壤改良效果研究

宁夏引黄灌区低洼地区地下水位较高,导致土壤出现严重盐渍化现象,而添加土壤改良剂是解决土壤盐渍化问题的一种有效途径。为研究不同改良剂对宁夏引黄灌区低洼区域盐渍化土壤改良效果,在位于银北地区南梁农场的一块地势低洼的盐渍化耕地,选用不同改良剂进行改良试验。设置对照组、单一施用糠醛渣、单一施用脱硫石膏、复合施用糠醛渣+脱硫石膏及不同用量,共10个处理组,将研究区域分成若干小区,每个小区施用不同处理组改良剂,并种植油葵作物,比较分析不同处理组下油葵生长指标和产量及油葵收获后土壤全盐量、各盐分离子、pH,探究该区域盐渍化土壤的最优改良方案。结果表明,在表层土壤,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂后全盐量下降较为明显,低、中、高3种不同施用量下与对照组相比盐分含量降低了10.44%、10.14%、0.88%,单一施加脱硫石膏和糠醛渣一种改良剂盐分降低不明显。总体而言,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂对降低土壤全盐量、钠吸附比和提高作物产量效果较为显著,糠醛渣与脱硫石膏的最佳配合比为7:3,最佳施用量为17960 kg/hm^(2)。

节水灌溉对黄河流域宁夏引黄灌区水平衡的影响机制及其生态效应

【研究目的】宁夏引黄灌区是中国重要的粮食生产基地之一,自实施节水灌溉以来,渠系衬砌、田间节水等节水工程影响了区域水平衡状况,研究节水灌溉对水平衡的影响机制及其生态效应对于区域水资源优化管理具有重要意义。【研究方法】通过构建宁夏引黄灌区“水-土-气-生”多元化数据库,运用秩相关分析和Spearman相关分析方法,研究了2000—2020年宁夏引黄灌区的水平衡要素演变趋势、水平衡演化机制及其生态效应。【研究结果】宁夏引黄灌区社会经济发展主要依赖过境黄河水,节水灌溉后水循环通量显著减少,2000—2020年农业用水量减少21.38×10^(8)m^(3),引黄水量减少19.52×10^(8)m^(3),排水量减少19.11×10^(8)m^(3);节水灌溉是水平衡演化的主要驱动因子,农业用水量减少直接导致引黄水量与地表水体补给地下水资源量减少(P<0.01);节水灌溉后地表水体补给地下水量减少8.68×10^(8)m^(3),地下水资源量减少8.89×10^(8)m^(3),地下水位普遍下降,盐渍化程度有所减轻,但改变了湖泊和地下水的水力联系,导致生态需水量增加。【结论】节水灌溉后农业用水效率得到提高,水循环通量显著减少,地下水位下降对生态环境造成一定影响,建议以生态安全为底线进一步优化节水方案,相关研究成果为区域自然资源管理及生态保护修复提供支撑。

宁夏红寺堡扬黄灌区土壤盐渍化特征

为探究影响红寺堡扬黄灌区土壤盐渍化的主要影响因素,采用相关性分析法和主成分分析法对0~100 cm土壤剖面盐渍化特征进行研究,结果表明:(1)研究区土壤整体为强碱性土,下层20~100 cm土壤pH值显著高于上层0~20 cm土壤p H值(P<0.05),并随着土壤深度的增加而增加,土壤全盐含量同样随土壤深度的增加而增加,呈底层高表层低的底聚型剖面特征,各层土壤全盐含量差异性不显著(P<0.05),各层土壤pH值均属于弱变异性,在空间上分布较为均匀,土壤全盐在上层0~20 cm深度属于中等变异性,在下层20~100 cm深度属于强变异性,空间分布上随着深度的变化出现差异。(2)研究区内主要阳离子为Na^(+)+K^(+),各阳离子间含量差异性显著(P<0.05),阴离子主要为SO_(4)^(2-),相较于其他阴离子含量差异性显著(P<0.05),各离子含量SO_(4)^(2-)>Na^(+)+K^(+)> Ca^(2+)>Mg^(2+)> HCO_(3)^(-)>Cl^(-)>CO_(3)^(2-),各离子浓度也随着土壤深度的增加而增加,与全盐和pH值变化一致。(3)通过相关性分析和主成分分析发现灌区内影响全盐的主要因子为SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、Na^(+)+K^(+)、Mg^(2+),影响pH的主要因子则为CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-),主要盐类以硫酸盐和氯化盐为主,但不同剖面深度盐类有显著差异,上层盐类主要是氯化盐类,下层则是硫酸盐类和氯化盐复合型,研究结果探明了影响红寺堡扬黄灌区土壤盐分特征的主导因子,为研究区盐碱地治理提供理论依据。

宁夏引黄灌区生态承载力分析

为探究宁夏引黄灌区生态承载力和可持续发展情况,基于生态足迹法,通过生态服务价值当量对生态足迹模型中的通用均衡因子和产量因子进行本地化,定量评价引黄灌区2010—2019年不同土地利用生态承载力状况,并将生态承载力结果与通用因子计算结果进行对比分析,结果表明:(1)优化后均衡因子的平均值为水域(11.735)>林地(1.561)>草地(0.901)>耕地(0.785)>建筑用地(0.073)>未利用地(0.027),产量因子均值为耕地=建筑用地(1.701)>水域(1.681)>林地(1.680)>草地(0.684),较好地反映宁夏引黄灌区生态系统提供生产服务的能力和国家水平的差异。(2)2010—2019年,宁夏引黄灌区生态承载力和生态足迹的总体变化趋势是先下降再提高,生态足迹始终小于生态承载力。(3)研究区内人均生态承载力一直在提高,生态盈余不断扩大,生态质量不断提高。宁夏引黄灌区生态承载力和生态足迹的研究,为区域的生态建设提供理论支持,对于以点带面助推黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。

喷施羧甲基纤维素铵对土壤水热效应及饲用苏丹草根系和产量的影响

【目的】研究喷施羧甲基纤维素铵(CMC-NH_(4))对土壤含水量和温度及苏丹草根系和产量的影响,为解决宁夏引黄灌区热量紧缺问题、保障后茬作物稳产增产提供技术支撑。【方法】在宁夏引黄灌区,以小麦收获后复种的苏丹草为材料,采用大田试验,设置喷施0 kg/hm^(2)(CK)、50 kg/hm^(2)(T1)、100 kg/hm^(2)(T2)、200 kg/hm^(2)(T3)和300 kg/hm^(2)(T4) CMC-NH_(4) 5个处理,研究喷施CMC-NH_(4)对土壤含水量和温度,以及苏丹草根系特征、株高和干草产量的影响,并分析了CMC-NH_(4)喷施量与土壤含水量、温度及苏丹草生长指标和产量间的相关性。【结果】喷施CMC-NH_(4)处理土壤含水量较对照显著提高2.82%~29.19%(P<0.05),且随着CMC-NH_(4)喷施量的增加而增大。喷施CMC-NH_(4)处理土壤温度较对照显著提高5.14%~31.82%,且随着CMC-NH_(4)喷施量的增加而增大。在0~30 cm土层,与对照相比,喷施CMC-NH_(4)处理苏丹草的根长、根直径、根表面积和根体积分别显著提高16.35%~65.52%,7.69%~30.77%,42.40%~93.85%和120.76%~229.90%;0~10 cm土层苏丹草根长、根直径、根表面积和根体积占0~30 cm土层的比例均最高,根长、根直径、根表面积和根体积分别较对照提高了21.21%~74.76%,9.68%~58.06%,61.95%~136.13%和122.60%~273.18%。与对照相比,喷施CMC-NH_4处理苏丹草0~1.0 mm径级根长、根表面积和根体积显著提高,其中以0.6~1.0 mm径级根系增加幅度较大。喷施CMC-NH_4处理苏丹草株高和干草产量较对照分别显著增加了9.34%~22.52%和55.50%~110.55%。相关性分析结果表明,CMC-NH_(4)喷施量与土壤含水量、温度及苏丹草的根直径、体积和干草产量呈极显著正相关,与根长和根表面积呈显著正相关。【结论】在宁夏引黄灌区农田喷施CMC-NH_(4)能够改善土壤水温状况,促进苏丹草根系生长,提高干草产量,当CMC-NH_(4)喷施量为200 kg/hm^(2)时效果最佳。

6种复种模式在宁夏引黄灌区推广的气候可行性研究

为了探讨宁夏引黄灌区气候资源变化特征及不同复种模式的气候资源利用率及农业气象灾害频率,进而精准研究气候变化背景下不同复种模式在引黄灌区推广的气候可行性,为引黄灌区优化作物布局结构、提高气候资源利用率提供理论支撑。2019—2020年,在宁夏吴忠市对冬小麦—水稻、冬小麦—青贮玉米、冬牧草—水稻、春小麦—饲草大麦、饲草大麦—向日葵和冬牧草-青贮玉米6种复种模式开展大田交叉试验,以气象数据、田间试验数据、社会经济数据为基础,分析各种复种模式的气候资源利用率及农业气象灾害发生频率,探究宁夏引黄灌区不同复种模式大面积推广的气候可行性。结果表明:1971—2020年,宁夏引黄灌区热量资源显著增加,日照资源和降水资源变化不明显,复种模式的光能利用率和光温资源利用率分别比现有单种模式的高0.16%、18.66%。结合气候资源保证率和农业气象灾害(冬小麦/冬牧草越冬冻害、小麦干热风、水稻低温冷害,青贮玉米高温热害/倒伏)发生频率,得到6种复种模式在不同区域的可推广性:冬牧草—水稻适合在贺兰、银川、利通区和大武口区推广,在惠农、陶乐、永宁、中宁、平罗和青铜峡可小范围试种;冬小麦—水稻可在利通区推广,在青铜峡、中宁、永宁和银川小范围试种;冬小麦—青贮玉米适合在利通区、青铜峡和中宁可推广,永宁和银川可将这种模式作为“两年三熟制”的选择;春小麦—饲草大麦、饲草大麦—向日葵和冬牧草—青贮玉米在宁夏引黄灌区各地均可推广。气候变暖为宁夏引黄灌区开展复种提供了有利条件,现有的单种模式的光能利用率和光温资源利用率平均值均低于复种模式,各地发生农业气象灾害频率不同,应因地制宜地推广复种模式,提高气候资源利用率和单位面积产出。

基于产量与品质的宁夏引黄灌区小黑麦灌溉制度研究

以小黑麦冬牧70为试验材料,研究不同灌溉定额对小黑麦产量与品质的影响。结果表明,小黑麦株高、绿叶数与灌溉定额之间符合开口向下的一元二次函数关系,在灌溉定额为3960m^(3)/hm^(2)时两者均最大。鲜草量、干物质量和干物质消化率随着灌溉定额的增加逐渐增加。不同灌溉定额对小黑麦生长指标、产量和营养品质影响显著。灌溉定额为3960m^(3)/hm^(2)时,小黑麦粗蛋白、脂肪、粗灰分含量最高,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量较低,适口性和相对饲喂价值较好。

宁夏回族自治区引黄灌溉的发展与工程遗产价值

宁夏回族自治区引黄灌溉历史悠久,自秦汉时期以来屯垦修渠、引水灌田,灌区水利发展随朝代更替盛进衰退、从未中断,经历代开发整治形成了完备的引黄灌溉工程体系,造就了久负盛名的“塞北江南”。文章通过对宁夏引黄灌区悠久的水利发展历史、独特的工程技术、规模巨大的工程遗产、重要的历史地位、丰富的水利文化等工程价值的分析,总结历代治水智慧和经验,揭示宁夏引黄灌区经久不衰的发展动因。深入挖掘引黄灌溉文明成果,为保护利用世界灌溉工程遗产,传承水利历史,弘扬水利文化,促进灌区可持续发展提供有益借鉴。

长期配施有机肥对宁夏引黄灌区水稻产量和稻田氮素淋失及平衡特征的影响

在宁夏引黄灌区的青铜峡稻田,通过4年的田间定位试验研究了长期配施有机肥对水稻籽粒产量、氮素吸收利用和氮素淋失特征的影响。试验共设置5个处理:不施用氮肥(T1)、常规化学氮肥300 kg·hm-2(T2)、优化化学氮肥210 kg·hm-2+有机肥氮肥90 kg·hm-2(T3)、优化化学氮肥240 kg·hm-2(T4)、优化化学氮肥195 kg·hm-2+有机肥氮肥45 kg·hm-2(T5)。用稻田退水采集装置收集20、60 cm和100 cm深度的淋溶水,计算氮素淋失量。试验结果表明:在常规施氮和优化施氮水平下配施有机肥,水稻籽粒产量没有降低,氮肥利用率分别提高了5.2、1.9个百分点;配施有机肥可以显著降低田面水中的总氮浓度和土体中氮素淋失量,20 cm土层中总氮淋失量分别降低了9.99%和6.02%,100 cm土层中总氮淋失量分别降低了17.9%和9.3%;氮平衡特征计算结果表明,同等施氮水平下配施有机肥氮素表观损失量分别降低了12.1%和12.5%。与常规只施用化肥比较,配施有机肥可以显著降低氮素的淋洗损失,优化施氮水平下配施有机肥(T5处理)为协调水稻产量和环境安全的合理选择。

生物炭对宁夏引黄灌区水稻产量及氮素利用率的影响

【目的】氮是作物生长发育所需的主要营养元素,随着宁夏引黄灌区农业生产集约化程度不断提高,氮肥投入亦不断增加,由此导致的土壤板结及氮素利用率低等问题日益突显。鉴于生物炭在改良土壤及提高氮肥利用方面的潜在可行性,本文通过大田试验研究添加不同用量生物炭对水稻产量和氮素利用率的影响,为生物炭在该地区的应用提供参考和依据。【方法】以宁夏灌区具有代表性的集约化水稻田为研究对象,以宁粳43号水稻为试验材料,采用裂区试验设计,施氮量设常规施氮量(N 300,N 300 kg/hm2)和不施氮(N0)2个水平;生物炭设高量炭(C3,9000 kg/hm2)、中量炭(C2,6750 kg/hm2)、低量炭(C1,4500 kg/hm2)和不施炭(C0)4个水平。旨在明确添加生物炭对灌淤土基本理化性质、水稻产量及氮素利用率的影响。【结果】1)添加生物炭种植一季水稻后对灌淤土土壤含水量没有明显影响,土壤p H值亦没有发生明显变化。2)施加氮肥情况下,C3处理较C0处理可显著提高灌淤土全氮、全磷和速效钾含量,但对速效磷含量没有影响,C2和C3处理下土壤全氮、全磷、速效磷和速效钾都没有明显差异,但二者全氮和速效钾含量要显著高于C1处理;不施肥情况下,除C3和C2处理显著增加土壤速效钾含量外,其余处理对土壤养分含量没有影响。3)生物炭和氮肥配施可以显著增加水稻籽粒产量,并随生物炭用量(4500 9000 kg/hm2)增加而增高,增产率在15.26%44.89%之间,水稻籽粒产量与生物炭用量呈显著正相关关系(r=0.962),水稻株高和穗粒数也随生物炭用量增多而增加,同时,水稻地上部总吸氮量随生物炭用量增加而增加,C3处理较C0处理提高66.27 kg/hm2,各处理之间差异显著;不施氮肥情况下,添加生物炭(4500 9000kg/hm2)对水稻籽粒产量没有显著影响,对水稻产量构成因素的影响亦不明显,C1和C2处理可以显著提高水稻地上部总吸氮量,但C3处理对总吸氮量影响不明显,同时各施炭处理之间无显著差异。4)生物炭和氮肥配施时,氮肥农学效率和氮肥利用率均表现为随生物炭用量增加而增加,C3较C0处理氮肥农学效率提高10.87 kg/kg,氮肥利用率提高22.09个百分点。【结论】生物炭和氮肥配施可以提高宁夏引黄灌区水稻产量,本试验以施用9000kg/hm2(C3)的生物炭产量最高(增产率达44.89%),同时水稻株高和穗粒数也随生物炭用量增多而增加,生物炭和氮肥配施,氮肥农学效率和氮肥利用率随生物炭用量增加而增加;不施氮肥情况下,添加生物炭对水稻产量没有显著影响,对水稻产量构成因素的影响亦不明显。。

宁夏引黄灌区水体污染现状及污染源解析

随着点源污染的逐步控制,以农业生产为核心的农业非点源污染正在成为影响水体质量的主要因子。宁夏引黄灌区是我国商品粮生产基地之一,农业生产较为发达,农业的高投入对当地水体环境造成不良影响。本文分析了2002～2007年黄河宁夏段监测断面和引黄灌区典型排水沟的水质情况,发现黄河宁夏段水质受农田退水、工业废水和生活污水影响较大,境内沿程断面水质污染逐渐加剧,水质出境断面比入境断面平均降低1个等级,说明黄河流经宁夏后水质受到一定程度的污染。宁夏引黄灌区水体主要污染物是挥发酚、NH4+-N、CODMn和BOD5,2002～2007年几种主要污染物浓度总体呈下降趋势,综合污染指数也呈总体下降趋势,但污染形势仍然严重。2007年宁夏引黄灌区主要排水沟水质为劣Ⅴ类污染水质,断面超标率100%,主要污染物为NH4+-N、CODCr、BOD5。针对黄河宁夏段水体污染状况,对宁夏引黄灌区水体农业非点源污染源进行解析,结果显示,TN、NH4+-N污染主要来自种植业,其次是养殖业和黄河取水;TP污染主要来自于种植业与养殖业,COD主要来自养殖业。农田退水携带的大量污染物是导致灌区水体恶化的重要因素之一。

冬季增温对土壤水分及盐碱化的影响

为了研究冬季增温对土壤水分及盐碱化的影响,采用红外线辐射器增温法,在宁夏引黄灌区西大滩试验站进行了大田试验。结果表明,冬季增温0.5～2.5℃与未增温比较,土壤层0～20、>20～40、>40～60cm土壤含水率分别减少0.2%～3.9%、0.4%～1.4%、0.3%～0.6%;碱化度分别增加1.2%～4.4%、0.1%～0.4%、0.2%～0.6%;总碱度分别增加0.01～0.04、0.01～0.03、0.01～0.02cmol/kg;pH值分别增加0.1～1.0、0.1～0.5、0.1～0.6;全盐分别增加0.05～0.71、0.02～0.20、0.01～0.11g/kg。冬季增温加剧了土壤水分蒸发,增强了土壤盐碱化,导致土壤盐碱化危害加剧。

宁夏灌区节水潜力的研究

通过广义水资源配置模型和平原区水循环模型的有机耦合,分析了宁夏的真实节水潜力——耗水节约量,并建立了宁夏平原区取用水节水与耗水节水二者之间的定量化关系。结果表明,宁夏耗水节水潜力远远小于取用水节水潜力。在宁夏平原区,随着水利用系数的提高,农业取用水量和耗水量不断减少,且减少幅度越来越小。随着水的利用系数的提高,农业取用水节水量和耗水量不断提高,且取用水节水量和耗水节水量的增加幅度越来越小。随着取用水量的减少,耗水量也逐渐减少,但减少幅度越来越小。当取用水达到极值点时,取用水量等于耗水量。随着取用水节水量的提高,耗水节水量也逐渐增加,但增加幅度越来越小,最后趋近于零。