甘肃灌溉水分生产率及农业用水效率分析

为了探究甘肃省各地区灌溉水分生产率和农业用水效率的空间分异情况及原因,本文基于甘肃省2010—2020年面板数据,运用灰色关联理论分析灌溉水分生产率影响因素,并用超效率SBM模型对甘肃省农业用水效率进行计算和分解,探究其影响因素。结果显示,甘肃省灌溉水分生产率分布不均,整体由西北向东南递增,2010—2020年灌溉水分生产率整体水平提高了80%;对甘肃省灌溉水分生产率影响最大的3个因素分别为降水量、粮食作物面积占比和单位面积农业从业人员;甘肃省农业用水效率显著低于全国水平,地区差异明显,整体上稳步上升,年均增长率为6.5%;2010—2020年甘肃省整体规模效率趋近于最优值,农业用水效率的提升主要依赖于技术进步;2020年甘肃省农业可节水比例超过20%,兰州、酒泉、庆阳节水潜力较大,节水农业发展前景广阔。

滴灌灌溉制度对樱桃西红柿产量及灌溉水分生产率的影响

以沟灌为对照,研究滴灌条件下不同灌溉制度对樱桃西红柿产量和灌溉水分生产率的影响。结果表明,在围垦盐化砂质土壤条件下,各试验处理中经济效益最优的灌溉制度(高频灌溉+盐分淋洗)通过有效控制土壤含水率和盐分,相比对照可实现节约灌溉用水21.5%,增加产量3.0%,提高灌溉水分生产率31.2%,灌溉效益和效率相对最高。

西安地区冬小麦灌溉水分生产率影响因素的主成分分析

为提高农业用水效率,缓解西安地区水资源短缺压力,分析冬小麦灌溉水分生产率的时间变化规律,采用主成分分析法对冬小麦灌溉水分生产率影响因素进行综合分析。结果表明:①2001—2014年,灌溉水分生产率年际间波动较大,但整体呈上升趋势;②影响冬小麦灌溉水分生产率的主要因素为化肥施用折纯量、农业机械总动力、农膜用量、支农支出4个可控因素以及生育期平均蒸散发量、降水量两个不可控因素。西安地区在农业生产过程中,可通过优化辅助性产品的投入结构、合理配置农业经济投入及科学技术来提高冬小麦灌溉水分生产率。

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％。

海河流域冬小麦水分生产率特征分析

以海河流域为研究对象,以农田总供水水分生产率(WUEa)和灌溉水分生产率(WUEi)为评价指标,运用对流域内典型灌区的调查资料,计算了海河流域主要作物冬小麦的用水效率并进行特征分析,得到了其水分生产率的分布和变化规律。结果表明,WUEa在田间尺度上均值为1.50 kg/m3、灌区尺度上均值为0.97 kg/m3,WUEi在田间尺度上均值为2.21 kg/m3、灌区尺度上均值为1.24 kg/m3,整体而言处于较高水平;水分生产率在空间分布上表现出南高北低的变化趋势;在海河流域现状供水条件下,冬小麦平均产量达到6 075 kg/hm2,随供水量的增大增幅较小,而水分生产率随供水量的增大而明显减小,为使冬小麦获得较高的水分生产率同时也使水资源在区域上得到更合理的分配,可适当降低冬小麦的农田供水量。

黄金梨产量及水肥生产率对水氮耦合的响应

【目的】优化梨树水氮管理制度。【方法】通过开展田间小区水氮耦合试验,设3个灌水下限,分别为H_w:75%θ_f、M_w:65%θ_f、L_w:55%θ_f,3个施氮水平:H_f:486 kg/hm^2、M_f:324 kg/hm^2、L_f:162 kg/hm^2,共计9个水氮耦合处理:低水高肥(L_wH_f)、低水中肥(L_wM_f)、低水低肥(L_wL_f)、中水高肥(M_wH_f)、中水中肥(M_wM_f)、中水低肥(M_wL_f)、高水高肥(H_wH_f)高水中肥(H_wM_f)、高水低肥(H_wL_f),以及常规处理(CK),探究了不同水氮耦合方案对黄金梨产量及水、氮肥生产率的影响。【结果】灌水量和施氮量对产量、灌溉水分生产率和肥料偏生产力指标值的影响显著,但不同指标响应规律不完全一致;产量和灌溉水分生产率随施氮量呈单调递增规律、但随灌水量呈"U"型变化,适宜灌水量以下(本研究的理论适宜值1 016.2 m^3/hm^2)递增,以上递减;肥料偏生产力随施氮量呈单调递减,受灌水量的影响相对较小,适宜灌水量值以下单调递增,以上影响不明显。本试验条件下,H_wH_f处理产量最高为31 522.5 kg/hm^2,较园区常规管理提高了31.92%;灌溉水分生产率和偏肥料生产力分别在M_wH_f(36.28 kg/m^3)和H_wL_f(165.03 kg/kg)方案下取得最大值。【结论】试验条件下,当施氮量为324 kg/hm^2和灌水量为1 016.2 m^3/hm^2时,理论产量为32 344.2 kg/hm^2、i WUE和PFP分别为31.83 kg/m^3和99.83 kg/kg,各指标值均处于相对高的水平。

不同水分管理模式对双季稻生长及产量的影响

本试验模拟我国南方双季稻作区不同的水分条件,设置4种灌溉处理,研究不同的灌溉条件对水稻生长及产量的影响。结果表明:淹灌和天灌的叶面积在抽穗期达到最大,而湿灌和配灌在孕穗期达到最大,此后叶面积减小的趋势表现为天灌最快,淹灌最慢。早稻以淹灌的生物量最大,而晚稻以配灌最大;早稻各处理产量差别不大,以淹灌的产量最高,天灌的产量因水文年型不同而有较大的波动,晚稻各处理的产量差别加大,特别是天灌,产量难以保证,最大减产率达到22.9%,而配灌产量最高;各处理多年平均灌溉水分生产率为1.48kg/m3,早稻较晚稻高,其中湿灌的水分生产率最高。

生物炭与尿素混合施肥模式对节水灌溉水稻生长及产量的影响研究

为揭示不同氮肥处理对节水灌溉水稻生长特征及产量的响应机理,本试验设计常规灌溉A和控制灌溉B、C 3种灌溉模式,以及常规尿素肥、生物炭与尿素肥混合、控释肥3种氮肥管理模式,采用盆栽试验,分析了不同水氮管理条件下水稻的茎蘖、株高、叶面积指数、叶绿素含量、产量以及灌溉水分生产率的变化规律。结果表明,生物炭与尿素混合施肥模式和控释肥施肥模式水稻生长特征较为相似,但也有一定区别,生物炭与尿素混合施肥模式促进水稻地上部分的生长,提高了水稻有效分蘖率,水稻的产量和灌溉水分生产率分别较常规施肥模式提高了11.15%和7.26%,控释肥一定程度促进水稻地上部分的生长,提高水稻产量,但水稻的有效分蘖率和灌溉水分生产率较常规肥管理低。与灌溉模式A相比,灌溉模式B水稻地上部分生长受到轻微抑制,水稻产量略有降低,但灌水量显著降低(P<0.05),水稻灌溉水分生产率得到大幅度提高,平均提高0.70kg/m^3;灌溉模式C水稻灌水量大幅度降低,灌溉水分生产率也最高,但水稻生长受到抑制较为明显,水稻减产幅度较高。综上所述,灌溉模式B和生物炭与尿素肥混施为本次试验最合理的水氮管理方式。

寒区第一积温区水稻品种筛选及灌溉模式研究

为了提高黑龙江省水稻灌溉水利用效率,确定寒区第一积温区适宜种植水稻品种,通过大田试验研究不同灌溉模式对不同品种水稻的生长指标、产量及产量构成因子的影响。结果表明:与常规淹灌比较,控灌条件下四个水稻品种有效分蘖数每穴平均提高了1.4穗,灌溉水分生产率平均提高了23.45%;控制灌溉水稻,空秕粒较少,结实率高;控制灌溉条件下松粳16,松粳20和松粳201产量平均提高918.15 kg/hm^2,提高9.74%。通过对试验数据的最优评价分析,得出松粳18控灌为最优处理,其次是松粳18常灌和松粳20控灌处理。结果表明,水稻品种松粳18和松粳20,配套控制灌溉技术模式为寒地第一积温区最优组合。

黑土区膜下滴灌不同灌水处理对玉米产量及水分利用效率的影响

以黑龙江玉米为试验材料,采用膜下滴灌,设置不同灌水处理方案,研究不同灌水处理对玉米植株形态、产量和灌溉水分生产效率的影响。结果表明,玉米产量受灌溉定额与灌水次数的双重影响,具有耦合效应。在本试验条件下,灌溉定额为795 m^(3)/hm^(2)(80 mm),灌水次数为5次可以获得最高的玉米产量及水分生产效率,5次灌水分别在苗期1次,拔节期2次,抽雄期1次,灌浆期1次。研究结果可为黑龙江地区玉米膜下滴灌合理灌溉及高产栽培提供参考依据。

返青期水层深度对盐碱地水稻生长的影响

为研究返青期水层深度对宁夏银北地区盐碱地水稻生长指标及产量的影响,在水稻的返青期分别设置20、35、50 mm 3个不同的水层深度进行控制灌溉,通过田间对比试验分析不同水层深度对水稻根区土壤盐分含量、保苗率、生长指标、产量及灌溉水分生产率的影响。试验结果表明:水层深度为50 mm时脱盐效果最显著;水层深度为35 mm时保苗率为95%、产量达7 200 kg/hm^2、灌溉水分生产率为0.51 kg/m^3,3个指标是处理间最高的,也未出现返盐现象。因此,水稻返青期水层深度控制在35 mm更有利于宁夏银北地区盐碱地水稻的生长。

微润灌施下施氮方式对空心菜生长及水氮利用效率的影响

为探寻微润灌施条件下大棚空心菜高产高效模式,进行大棚空心菜种植试验,试验设置压力水头为1.5 m,施氮方式分别为全生育期不施氮(CK);全生育期施氮浓度为300 mg/L(T1);生长前期施氮浓度为300 mg/L,中后期施氮浓度分别为600 mg/L(T2)、900 mg/L(T3)和1200 mg/L(T4)。对不同处理土壤硝态氮含量、空心菜株高、茎粗、产量等指标进行测定,研究不同施氮方式对空心菜生长状况、水氮利用情况的影响。结果表明:不同施氮方式对空心菜生长状况影响显著,T1至T4处理空心菜长势显著优于CK处理,空心菜株高、茎粗随施氮量增加先增大后减小,叶片SPAD值随施氮量的增大而增大;不同处理土壤硝态氮含量随时间增大先增长后下降,不同施氮方式对土壤硝态氮含量影响显著,土壤硝态氮含量随施氮量的增加而增大;不同处理空心菜产量:T2>T3>T1>T4>CK,灌溉水分生产率:T2>T1>T3>CK>T4,T1、T2处理的氮肥农学利用效率显著大于其他处理。综合空心菜的生长指标和水氮利用效率,T2处理是微润灌溉空心菜种植的最佳施氮方式。

基于微润灌不同灌水方式对大棚辣椒生长的影响

在微润灌溉的前提下,为了探究不同灌水方式对大棚辣椒生长发育的影响,本试验在双管布设前提下,设置交替灌溉(A处理)、间歇性灌溉(B处理)、持续灌溉(C处理)和普通灌溉(D处理) 4个不同处理,每个处理重复试验3次,分析辣椒的生长状况以及灌溉水分利用率。研究表明:微润灌溉处理组的植株生长情况和产量均高于普通灌溉组,其中灌溉水分生产率分别为普通灌溉组的2.13倍、3.08倍和2.97倍;间歇性灌溉的灌溉水分生产率最高。

不同压力水头下微润灌对大棚大叶茼蒿生长的影响

为了探究微润交替灌溉不同压力水头对大棚大叶茼蒿生长发育的影响,试验设置1 m压力水头12 d交替灌溉(A处理)、1.5 m压力水头12 d交替灌溉(B处理)和普通灌溉(C处理)3个不同处理,每个处理重复试验3次,分析大叶茼蒿的生长状况以及灌溉水分利用率。研究表明:微润灌溉处理组的灌水量可以明显减少,灌溉水分生产率分别为普通灌溉组的3.5倍和2.4倍,且大叶茼蒿的生长优势明显;故就本试验而言1 m压力水头处理组的植株生长情况和产量均高于1.5 m压力水头,但作为一种新型的灌溉技术,微润灌溉在大田上的推广和应用还需做大量的试验来不断验证。

基于微润灌不同交替周期对大棚大叶茼蒿生长的影响

在微润灌溉前提下,为了探究不同交替灌溉的周期对大棚大叶茼蒿生长发育的影响,试验设置1 m压力水头6 d交替灌溉周期(A处理)、1 m压力水头12 d交替灌溉周期(B处理)和普通灌溉(C处理)3个不同处理,每个处理重复试验3次,分析大叶茼蒿的生长状况以及灌溉水分生产率。研究表明:就本试验大叶茼蒿而言微润灌溉处理组的灌水量可以降低约35.6%,灌溉水分生产率分别为普通灌溉组的2.62倍和3.96倍,且大叶茼蒿的生长优势明显;12 d的交替周期更有利于大叶茼蒿生长。

基于SFA的灌溉水利用效率指标随时间变化规律分析

以湖北漳河灌区长系列数据为背景,采用随机前沿分析(SFA)对灌溉水利用系数(IWUE)及灌溉水分生产率(WP)的生产函数模型及技术无效模型进行参数估计和假设检验,结果显示后者的模型拟合较好.总体而言,IWUE的技术效率高于WP,但WP的技术效率增长幅度较大.技术无效参数估计结果表明,作物生育期降雨量对IWUE技术效率影响最敏感,其次是田间节水灌溉面积比,再次是水稻种植面积比和年均ET0;作物生育期降雨量、田间节水灌溉面积比、水稻种植比与WP技术效率的相关性比较显著.由于资料系列较短,年节水改造投入和渠道衬砌率对两个指标的技术效率影响不明显.

基于微润交替灌溉下不同压力水头对辣椒生长的影响

以辣椒为试材,在大棚内采用盆栽方式,利用微润交替灌溉方法,设置1.0、1.5m压力水头2个处理,并以普通灌溉为对照,分析了不同处理下辣椒的生长发育情况、产量及土壤含水率,探讨了不同压力水头对辣椒生长的影响。结果表明:微润交替灌溉处理组(1.0、1.5m压力水头)辣椒的株高、鲜质量、干质量和产量等均高于普通灌溉组,灌溉水分生产率分别为普通灌溉组的1.53倍和2.22倍。在交替周期均为4d的条件下,1.5m压力水头更有利于辣椒的生长。因此微润交替灌溉不仅能应用于辣椒种植,且选择合适的压力水头可以在节约灌溉用水的同时提高辣椒产量。