华北地区一年两熟种植模式智慧应对气候变化的水氮管理措施

基于华北地区44个气象站点1981-2020年气象、土壤和作物数据,利用农业生产系统模型(Agricultural Production Systems sIMulator,APSIM)模拟华北春玉米一年一熟和冬小麦-夏玉米一年两熟的产量、CO_(2)和N2O排放量,解析与春玉米一年一熟种植制度相比冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度在周年产量提高的同时温室气体排放量的变化;在此基础上,利用APSIM模型模拟不同水氮管理措施下冬小麦-夏玉米产量和温室气体排放量,并计算氮肥农学效率和水分生产力,采取归一化方法明确各处理达到高产、高效和低排多目标协同效果的主体种植制度应对气候变化的水氮智慧管理措施,以及定量气候变化背景下华北地区不同种植制度对温室气体排放量和排放强度的影响程度,明确不同水氮管理措施下周年产量、资源利用效率和温室气体排放量的空间差异性,为华北主体种植模式智慧应对气候变化提供科学依据。结果表明:(1)1981-2020年研究区域春玉米、冬小麦-夏玉米周年单位面积温室气体排放量分别为0.48×10^(4)~1.65×10^(4)kg CO_(2)-eq·hm^(-2)和2.36×10^(4)~4.11×10^(4)kg CO_(2)-eq·hm^(-2),冬小麦-夏玉米较春玉米温室气体排放量增加了406.7%;(2)1981-2020年研究区域春玉米、冬小麦-夏玉米温室气体排放强度分别为0.08~0.35kg CO_(2)-eq·kg^(-1)和0.19~0.47kg CO_(2)-eq·kg^(-1),冬小麦-夏玉米较春玉米增加了153.8%;(3)随着冬小麦灌溉量增加,冬小麦-夏玉米周年产量和温室气体排放量均呈增加趋势,且灌溉时期对周年产量和温室气体排放量无明显影响;(4)各作物氮肥施用量在0~225kg·hm^(-2)区间时,冬小麦-夏玉米的产量和温室气体排放量随着施氮量的增加而明显增加;施氮量达到225kg·hm^(-2)之后随着施氮量增加周年产量无显著变化,但温室气体排放量显著增加。针对冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度采取适宜的灌溉模式和施氮量,可实现周年较高产量且温室气体排放量相对较低。

CPSP模型在华北井灌区农业水管理中的应用

为研究不同农业水管理措施对区域水平衡的影响,选择北京市大兴区为华北井灌区代表性研究区,以CPsP模型为技术支持,研究了提高灌溉水利用率、采用亏缺灌溉、改善农业种植结构及利用区外水源等不同水管理措施影响下区域水平衡、区域耗水、区域取水及用水指标的变化规律.结果表明,在资源型缺水区域,提高灌溉水利用率、采用非充分灌溉及改善农业种植结构在一定程度上能缓解区域水资源紧缺的压力,特别是采用非充分灌溉及改善作物种植结构能显著减少区域取水及耗水总量,并能减少地表水及地下水的补给量中回归水所占比例,在缓解区域水资源紧缺压力的同时也降低了区域水质遭受回归水污染风险.另外,在未来情景中,因经济快速发展及人口持续增长,工业及居民生活用水量增加,区域水资源供需矛盾将会加剧,为确保区域水资源良性循环,势必采取积极有效的水资源管理模式.

探讨农业水管理面临的问题及发展策略

我国农村的水资源管理水平还很低下,如何充分利用水资源发展农村经济、减少贫困、保护生态环境已成为我国农村工作的一个重要方向。为此,应全方位多层次地对农业水管理状况进行分析研究,进而提出有用的策略与方法。通过系列确实可行的水治理和管理措施来增加农业生产,规范人与水资源的关系,提高水资源利用效率。

煤矿地测防治水安全管理

现阶段,我国煤矿企业之间的竞争较为激烈,一些煤矿企业为求发展,逐渐向机械化、自动化和智能化进行转型。新形势下要完善防治水安全工作,要定期调查当地防治水工作相应的实施要求以及实施时所面临的问题,然后针对相关信息制定出适宜的防治水举措,以便整体保护煤矿企业生产的安全性。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对煤矿地测防治水安全管理提出了一些建议,仅供参考。

基于APSIM的内蒙古突泉春玉米水氮管理措施

水分和氮肥是制约旱地农业生产的重要因素。基于2013—2022年内蒙古自治区突泉春玉米发育期、单产和田间管理数据,对农业生产系统模型(agricultural production system simulator,APSIM)调参验证;基于验证后的模型,结合1981—2022年突泉气象数据,设计不同水分亏缺程度下水氮管理情景,以春玉米单产、水氮用量和效率为指标,提出春玉米最优水氮管理措施,并分析不同降水年型下春玉米适宜灌溉量和施氮量。结果表明:APSIM对春玉米出苗-开花日数、出苗-成熟日数和单产模拟值与实测值的归一化均方根误差分别为1.3%、1.2%和2.8%,APSIM可定量模拟春玉米发育期和单产。综合春玉米单产、灌溉量、施氮量、水分生产力和氮肥农学效率,最优管理措施为0~100 cm土壤剖面深度下水分亏缺程度为60%时补充灌溉,灌溉量为171.0 mm,施氮量为197.8 kg·hm^(-2)。当春玉米生长季降水量为200~400、401~600 mm和601~800 mm时,适宜的灌溉量分别为233.0~283.5、110.5~148.4 mm和125.0~155.0 mm,施氮量分别为176.9~219.3、218.3~241.5 kg·hm^(-2)和211.8~249.9 kg·hm^(-2)。