作物水分生产率改善途径与方法研究综述

在阐述影响作物水分生产率的主要因素基础上,对作物水分生产率改善途径与方法的研究进展及内容进行综述。现有研究表明,获取单位用水的最高产量即极大化作物水分生产率是当今农业节水面临的最重要挑战之一,较高的作物水分生产率与适度产量间的结合对干旱缺水地区的作物高效用水意义重大,生物节水(品种遗传改良、作物生理学特性调节等)与工程节水(节水灌溉方法、非充分灌溉制度等)和农艺节水(增加土壤肥力和有机质、保护性耕作措施等)的紧密集合可在很大程度上解决农业缺水问题。应采用新的科学方法与信息,着重从农作物品种的基因改良、考虑灌溉经济社会净收益极大化的经济效率分析、农作物种植收益的风险评估等方面入手,研究和改善用于提高作物水分生产率的途径与方法。

锡林河流域主要作物水分生产率及尺度效应分析

从不同角度揭示水分生产率的影响因素及尺度效应，以锡林河流域为研究对象，分别从田间小尺度和区域中尺度，分析了该流域主要作物水分生产率的变化。结果表明，灌水方式显著影响作物水分生产率，时针式喷灌条件下作物水分生产率比卷盘式喷灌和低压管道灌溉偏高10％以上；小尺度作物水分生产率能较全面的反映某点作物对灌水、降雨和土壤水的利用效率，而灌溉水分生产率可有效地把灌溉管理用水与农业生产相结合，实现灌溉用水的高效性；灌溉水分生产率是作物水分生产率的1．2-1．6倍，说明灌溉对该地区农业生产具有重要意义；区域中尺度水分生产率可较好的反映宏观区域上的水分利用状况，比农田小尺度作物水分生产率偏低约2％-lO％。

黑龙江西部小黑杨樟子松林网对网内农作物水分生产率的作用

本文较系统地论述了黑龙江省西部地区小黑杨、樟子松林网对网内农作物的水分生产率的作用,结果表明:当树高达到10m时,500×500m的小黑杨和樟子松林网对网内农作物的水分生产率分别较对照提高12.9、15.9个百分点。由此可见,樟子松林网的节水抗旱功能优于小黑杨林网,在三北农区应加快发展樟子松林网,可有效地提高水分生产率,增加防护时期,延长防护周期,生态效益持续稳定。

DNDC模型在华北平原夏玉米土壤水分研究中的应用

利用DNDC模型对夏玉米生长进行模拟和验证,并对模型精度进行评价。结果表明:在对夏玉米生长期间土壤含水率、地上部生物量和产量进行模拟中,模型评价指标说明DNDC模型可以进行相关方面的模拟。2015、2016年夏玉米作物水分生产率WP实测值与模拟值之间相对误差低于8%,表明DNDC模型可以用于夏玉米腾发量(ET)和水分利用方面的研究。

对提高农业水分生产率的探索

前言21世纪初,人类面临的主要挑战之一就是解决水危机问题。这一危机主要是缺水、由水引起的生态系统退化和营养不良。为了解决水资源短缺,保证粮食安全,人们投入了大量资源开发用于农业的水资源。然而,我们知道,由于工业与城市生活对水的需求越来越多,加之考虑环境用水需求,未来用于农业的水会更少。我们认为。

温室内不同风速对盆栽甜椒生长及蒸腾的影响

为了研究不同风速对盆栽甜椒生长和蒸腾的影响。该文通过温室盆栽试验,设置了0(CK)、0.4m/s(T1)、0.8m/s(T2)、1.2m/s(T3)的不同风速研究其对盆栽甜椒生长及蒸腾耗水的影响,通过逐步回归分析,给出不同风速处理下盆栽甜椒的昼夜蒸腾量与气象因子的相关性。结果表明:温室内盆栽甜椒生长的最适宜风速是0.8m/s左右,无风或风速过大都不利于甜椒生长。盆栽昼夜蒸腾量也因风速不同而不同,夜间蒸腾量随着风速增加而增大。在甜椒的不同生长时期,白天蒸腾量受风速影响的表现不同。不同风速对温室盆栽甜椒产量、总蒸腾耗水量以及甜椒水分生产率均有极显著影响,分析得出风速偏高增加了甜椒的"无效"蒸腾,同时也降低了甜椒产量。

日光温室内负水头灌溉条件下茄子生长及生理特性的研究

【目的】研究日光温室内负水头灌溉对茄子生长及生理特性的影响,为温室水分管理提供理论和实践依据。【方法】设定灌溉系统的负压值为70hPa,每周常规灌溉的灌水量为负压自动灌溉系统下植株耗水量的1.5倍,在日光温室内进行负水头灌溉与常规灌溉下的茄子栽培试验,分析2种灌溉条件下植株的生长动态、一周内2种灌溉下土壤含水量的变化以及生育期内茄子生理特性的差异。【结果】70hPa负压灌溉下温室土壤含水量基本控制在14.48%左右。负水头灌溉下茄子的株高、茎粗、叶片数和展开度的增长速度均高于常规灌溉,其中株高和叶片数与常规灌溉相比差异显著。2种灌溉方式下茄子叶片的光合、蒸腾作用及气孔导度的日变化趋势相同,均呈双峰曲线;负水头灌溉下茄子的光合速率、蒸腾速率及气孔导度均显著高于常规灌溉。负水头灌溉下茄子产量为常规灌溉的1.44倍,负水头灌溉和常规灌溉下的作物水分生产率分别为17.86,8.27kg/m3,两者差异极显著,负水头灌溉的水分生产率为常规灌溉的2.16倍。【结论】负水头灌溉在持续供水的同时又能精确控制土壤含水量,有效减少土壤渗漏和地表蒸发,具有良好的节水效果且更有利于作物的生长,茄子的产量和水分生产率都得到了显著提高。

根际通气量对盆栽番茄生长、蒸腾量及果实产量的影响

为确定作物生长的最优根际通气量,采用空气压缩机控制供气,设置了0.4(T1)、0.8(T2)和1.2(T3)3个通气系数,研究根际通气量对盆栽番茄生长、蒸腾量及相关生理指标的影响。结果表明:通气处理可显著提高番茄植株的茎粗、叶面积指数、叶片叶绿素含量及干物质积累,且均在T2处理下达最高值;在试验不同时期,盆栽番茄的累积蒸腾量受通气量影响的表现不同,盆栽番茄的累积蒸腾量最终表现为:T2>T3>T1>CK;通气处理对盆栽番茄的产量和作物水分生产率均有显著影响。在T2处理下的产量、干物质积累量最高,该处理最有利于盆栽番茄生长。

综合灌溉用水效率研究——以河北省成安县为例

灌溉用水效率评价是提高灌溉水资源利用效率的基础。为克服传统的灌溉用水效率评价将相对评价和绝对评价分离的缺点,基于农户的灌溉用水生产技术效率(灌溉用水技术效率)和水分生产率,兹提出了综合灌溉用水效率的概念。以河北省成安县为例,基于问卷调查数据,测算了农户的灌溉用水技术效率和水分生产率,分析了农户的综合灌溉用水效率和节水潜力,并基于Tobit模型研究了影响农户灌溉用水效率的因素。结果表明,农户的平均灌溉用水技术效率为68.36%,平均作物水分生产率为1.38 kg/m3,综合灌溉用水效率为0.62。农户的年龄、文化程度、灌溉电价、农户的主要收入来源都对灌溉用水效率有显著的影响。

内蒙古东部地区喷灌灌溉制度及其经济效益

[目的]为解决内蒙古东部大兴安岭东南地区由于零灌溉所带来的"单产不高,总产不稳"等问题,确定适合于当地的高产高效节水型灌溉制度。[方法]以当地主要作物大豆为供试作物,开展了喷灌条件下的作物产量、水分生产率和经济效益等方面的研究。[结果]当地原有的零灌溉农业种植模式并不能为大豆的种植提供足够的水分,采用喷灌技术追加2次灌溉,大豆可增产20.0%,但是经济效益并没有提高;追加4水灌溉,虽然总收益最高,但是大豆的作物水分生产率却相比3水灌溉小了很多,造成了不必要的水资源浪费。[结论]在开花期、结荚期和鼓粒期分别对大豆增加3次灌水定额为200m3/hm2的灌水,不但可以提高大豆的产量(增产47.8%),而且可以获得最大的经济收益。

基于DNDC模型的北京市大兴区冬小麦农业用水效率

为了阐明大兴区冬小麦农业用水效率时空变化趋势,基于近10 a大兴区冬小麦产量统计值和遥感ET值,构建了冬小麦脱氮-分解作用模型(DNDC模型),验证了DNDC模型在区域冬小麦水分生产率方面的适用性.结果表明:点位模拟与验证中,冬小麦产量和ET值模拟效果较好,相对误差均小于4.20%,作物水分生产率WP点位模拟值分别为1.91和1.75 kg/m^3.区域模拟与验证中,不同土壤区冬小麦产量及ET不尽相同,但总体趋势保持一致,产量随降雨量变化较大,2008年产量达到最大.2007—2016年产量统计平均值为5 227 kg/hm^2,产量模拟平均值为4 845 kg/hm^2;同期区域冬小麦ET模拟平均值为381.74 mm,遥感平均值为392.66 mm,产量和ET平均相对误差小于13%.2007—2016年WP模拟值为1.10~1.62 kg/m^3,平均值为1.27kg/m^3,统计值为1.15~1.62 kg/m^3,统计平均值为1.34 kg/m^3.

试论农田喷灌的优缺点

随着工农业及畜牧业的迅速发展,人们对水的需求量也在日益增加,水资源紧缺的矛盾日益突出。 我国水资源并不丰富,约有2800亿m^3,居世界第六位,人均占有水资源量为2440m^3,是世界人均量的25％。而在我国北方地区,水资源尤其匮乏。在水资源的利用上,我国又是浪费比较严重的国家。特别是农业用水,占全国用水量的80％,属用水大户。在农田灌溉方面,我国对水资源的利用率与发达国家相比低了很多,如以色列水的利用率达90％以上,粮食作物水分生产率为2.3 kg/m^3,而我国水的利用率仅为40％,粮食作物水份生产率不足1kg/m^3。在农作物灌溉形式上,多数仍采用大水漫灌的浇灌方式。

不同基质含水量下盆栽番茄蒸腾量、鲜物质积累量及果实产量的差异

采用负水头灌溉装置,设置了10、30、50和70hPa不同供水吸力,研究其对温室盆栽番茄蒸腾量、鲜物质积累及相关生理指标的影响。结果表明:负水头盆栽装置实现了对基质含水量的精确控制,10、30、50和70hPa吸力处理下盆栽基质含水量分别稳定在88%、76%、63%和57%。在试验不同时期,盆栽番茄的日蒸腾量受基质含水量影响的表现不同;盆栽番茄的累积日蒸腾量最终表现为:10hPa处理>30hPa处理>70hPa处理>50hPa处理。基质水分处理引起盆栽番茄物质积累的差异非常显著,30hPa吸力下的鲜物质积累量最大,10和50hPa的次之,70hPa的最小。基质水分处理对盆栽番茄的产量、总蒸腾耗水量和作物水分生产率均有极显著影响。在30hPa供水吸力下的产量、鲜物质积累量最高,该供水吸力最有利于盆栽番茄生长。