旱地与非灌溉地甜菜

近年来国内外报刊发表了一些关于吃糖有害的文章,特别是在国内不确切地宣传“吃糖有害”,使我国吃糖并不多的群众产生了盲目抑制食糖消费的心理,还造成了认识上的混乱。为此,我们约请沈玉和同志撰写了这篇题为《糖是生命的能源》的文章,供大家参考。

温室番茄水-沼液一体化的非充分灌溉模式评价

为探求温室番茄合理的水-沼液一体化非充分灌溉模式,于2021年3-7月和9-12月在甘肃省兰州市七里河区温室开展两季试验研究。应用水-沼液一体化穴灌技术在番茄3个生育期(苗期、开花坐果期和果实成熟期)设置高水低肥(充分灌溉)、中水中肥(轻度亏缺)、低水高肥(中度亏缺)3个水-沼液一体化非充分灌溉施肥水平,分析不同处理对番茄产量、灌溉水利用效率及品质的影响。构建了番茄综合品质递阶层次结构模型,并运用近似理想解(TOPSIS法)得到番茄综合品质评价值。同时,将番茄的产量、灌溉水利用效率、综合品质作为番茄综合效益的评价指标,应用组合评价法获得不同处理下番茄综合效益评价值。结果表明:T8处理(3个生育阶段均采用中水中肥)番茄单株产量最高为5.612 kg(2021年春)和5.032 kg(2021年秋);T9处理(3个生育阶段均采用低水高肥)番茄灌溉水利用效率最优为0.173 kg/L(2021年春)和0.171 kg/L(2021年秋);T8处理的番茄果形比、糖酸比、可溶性固形物、维生素C、可溶性蛋白质、果实含水率均为最高,番茄可溶性糖、可滴定酸和硬度最大值分别出现在T9、T4(苗期采用中水中肥,开花坐果期采用加低水高肥、果实成熟期采用高水低肥)和T3(苗期采用中水中肥、开花坐果期采用高水低肥、果实成熟期采用低水高肥)处理;两季试验中番茄综合品质评价和综合效益结果最好的均为T8处理。

非充分灌溉原理课程思政建设路径探析

研究生是国家未来发展最具影响力的群体,加强研究生思想政治教育是落实新时代中国特色社会主义教育发展的根本任务。非充分灌溉原理是农业水土工程专业学术型研究生的一门专业核心课程,在人才培养中具有非常重要的作用,如何深入挖掘课程所蕴含的思政元素及将思政要素融入教学环节,是课程思政的难点和重点。该文结合课程知识目标及课程在行业中的引领作用,从课程思政主题、思政主线、思政内容、实施途径及考核评价等方面进行深入探析,提出的“323”课程思政教学模式和“主体多元、内容全面、方式多样”的课程考核评价体系能够很好地发挥该课程的育人功能。

农业灌溉水资源优化配置研究进展

水资源短缺是制约农业可持续发展的关键因素,因此农业灌溉水资源的优化配置对于保障粮食安全和水安全具有重要意义。该研究基于农业灌溉水资源优化配置的主要类型,对单一作物灌溉优化决策、多作物水土资源优化配置和灌溉渠系水资源优化调度3个方面的研究进展进行了系统综述。同时指出了当前农业灌溉水资源优化配置中存在的主要问题和未来研究方向,研究认为当前的农业灌溉水资源优化配置应在如下4个方面进行完善:1)建立更具生理意义的作物水分-产量-品质模型;2)在气候变化和人类活动的情景下实现农业灌溉水资源的优化配置;3)构建全面考虑水源、渠系、灌区面积、作物配置以及生育阶段的系统性农业灌溉水资源优化配置模型;4)建立以棵间蒸发最小为目标的动态灌溉优化决策模型。研究可为中国的粮食安全和水安全提供理论指导。

新疆四翅滨藜非充分灌溉节水技术

通过对四翅滨藜在新疆种植发展过程的介绍,分析了新疆难以大面积推广四翅滨藜的原因,根据灌水器毛管的铺设方式不同,设计了3种滴灌系统,开展了环灌系统流量均匀性试验,提出了新疆四翅滨藜非充分灌溉节水技术及栽培措施要点,以此来挖掘生态用水潜力,提高造林成活率,带动新疆生态环境改善,防止和预防荒漠化,对保护基本农田有重要意义。

微咸水非充分灌溉对冬小麦生长发育及夏玉米产量的影响

为实现微咸水替代淡水,缓解环渤海地区淡水资源紧缺的目的,采用桶栽和大田试验相结合的方法,研究了不同矿化度咸水非充分灌溉对冬小麦产量、产量构成、生理指标及其后茬玉米产量的影响。桶栽试验表明,小麦产量灌2水>灌1水>旱作,产量差异主要由千粒重变化引起;两种灌水处理中灌水的矿化度对产量无明显影响。大田冬小麦试验设越冬后不灌水(A0),越冬后拔节期灌淡水(A1)、2 g.L-1微咸水(A2)和4 g.L-1微咸水(A3)4个处理。结果表明,微咸水灌溉降低了小麦离体叶片的失水速率,提高了小麦的比叶重;微咸水灌溉引起了小麦千粒重降低,但对穗粒数和穗数无显著影响;不同处理小麦产量为A2>A3>A1>A0。微咸水灌溉增加了0～40 cm土壤含盐量;随着灌溉水矿化度的增加,土壤含盐量呈增加趋势,且主要增加了0～40 cm土层的K++Na+含量。虽然后茬玉米季未进行微咸水灌溉,但土壤积累的盐分对玉米形成了减产效应,A2和A3处理的玉米产量比A1分别降低11.8%和18.8%,A3比A2处理的玉米减产8.0%;全年产量为A2>A1>A3>A0。因此,在冬小麦-夏玉米一年两熟种植区,利用2 g.L-1及以下的微咸水灌溉小麦,对全年产量无显著影响。

非充分灌溉及其生理基础

介绍了非充分灌溉的概念及内涵。主要阐述了在非充分灌溉条件下 ,作物体内产生的适应性生理反应。经非充分灌溉及轻度干旱处理 ,作物气孔阻力增加 ,蒸腾失水减少 ,作物水分散失对气孔开度的依赖性大于光合对其的依赖性。可通过气孔调节作物光合与水分的关系 ,最终提高作物的水分利用效率 ;有限度的水分亏缺 ,有利于同化物向籽粒调运。利用 1 4 CO2标记研究表明 ,生长后期水分亏缺下 ,小麦体内存在对花前营养器官“临时库”同化物的再动员和对产量的补偿机制 ;适度水分亏缺促进了小麦等作物初生根的生长发育 ,增加深层土壤中的根系与根系活性 ,防止后期根系早衰。总之 ,在非充分灌溉条件下 ,作物能够在营养生长、物质运输和产量形成等方面产生有效的补偿机制 ,可作为非充分灌溉的重要理论基础。

咸水非充分灌溉对土壤水盐分布及玉米产量的影响

通过不同矿化度的咸水灌溉春玉米试验,研究了石羊河流域中游咸水充分灌溉和非充分灌溉对土壤水盐分布及玉米产量的影响.结果表明:土壤含水量峰值均出现在灌溉期,充分灌溉变化幅度高于非充分灌溉;土壤含盐量随灌水矿化度的增大而增大,相同灌水矿化度下,非充分灌溉处理的土壤含盐量均较充分灌溉处理低;非充分灌溉处理土壤盐分累积层较充分灌溉处理上移;80～100cm土壤含水量和含盐量保持稳定,不受灌溉水量和水质的影响.与淡水充分灌溉相比,咸水灌溉下玉米产量降低约15～22;9g.L-1、6g.L-1、3g.L-1咸水非充分灌溉下玉米收获后1m土层平均土壤含盐量分别比充分灌溉降低8.1、12.4和18.4,而产量仅分别降低3.4、6.8和3.0.

非充分灌溉的研究进展及展望

介绍了非充分灌溉研究的概念理论基础,阐述了非充分灌溉研究中的有限水量在作物生育期内的最优分配、作物-水模型及其敏感指标和土壤水分不足条件下作物蒸发蒸腾量的计算方法,并提出了对非充分灌溉的研究展望。

非充分灌溉条件下农田水分转化SWAP模拟

非充分灌溉改变了农田水分转化过程,以往的研究较少讨论作物根系层以下的土壤水分转化动态及其对作物耗水的影响。该文在北京市典型农田开展了冬小麦-夏玉米非充分灌溉试验,在对SWAP模型率定与验证基础上,模拟分析了非充分灌溉农田耗水规律与水分转化过程,并应用模型得到了研究区不同降水年型的最优非充分灌溉模式。结果表明:非充分灌溉的实施促使作物消耗大量土壤贮水,当降雨或灌溉量较小时,土壤水可占作物耗水量的46.1%;根区和储水区之间土壤水分交换明显,转化通量变化范围为-2.67～0.45mm/d,而储水区底部水分通量较小且无明显变化,根区土壤水分渗漏出现在灌溉或较大的降雨之后,储水区水分向上补给主要发生在作物需水关键期;与常规灌溉相比,最优非充分灌溉模式在丰水年、平水年和枯水年分别节水375、225和225mm,储水区底部深层水分渗漏量分别减少了89%、17%和2%。

作物非充分灌溉适宜土壤水分下限指标研究进展

从三个方面对非充分灌溉技术体系中土壤水分下限指标进行了讨论:①土壤水分下限的概念;②影响土壤水分下限的主要因素;③土壤水分下限对作物水分生产效率和作物产量的影响。认为研究中存在的主要问题有:土壤水分下限值的研究目前还集中在大田粮食作物及部分经济作物,有关瓜果蔬菜作物的土壤水分下限值有待研究;以往对土壤水分下限值的研究较少考虑到作物的旱后补偿或超补偿效应。

氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用

研究氮肥对非充分灌溉下棉花花铃期光合特性及产量的补偿作用及其机制,以期为干旱地区棉花水肥高效利用提供理论依据。以"新陆中54号"为试材,采用裂区试验设计,主区为总灌溉量2800 m^3 hm^(–2)(非充分灌溉)和3800 m^3 hm^(–2)(常规灌溉),副区为4个施氮(纯N)水平(0、150、300和450 kg hm^(–2))。同一氮肥处理下,非充分灌溉处理棉花花铃期叶面积指数(LAI)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、单株光合产物积累与分配、单株结铃数、单铃重及籽棉产量均低于常规灌溉处理,但籽棉增产率和灌溉水生产力高于常规灌溉处理;同一灌溉量下,随着氮肥施用量的增加,棉花花铃期LAI和单株光合产物积累量先增后降,且表现为N450>N300>N150>N0,T_r、P_n、单株光合产物向生殖器官分配比例、单株结铃数、单铃重、籽棉产量、籽棉增产率及灌溉水生产力均表现为N300>N450>N150>N0;非充分灌溉下增施氮肥的补偿效果随着氮肥用量的增加呈先增加后下降的趋势,N300处理补偿效果最显著,与常规灌溉处理相比,补偿效应主要表现在棉花花铃期P_n平均提高10.9%,单株光合产物积累向生殖积累器官分配比例提高10.7%,单株结铃数、单铃重、籽棉增产率及灌溉水生产力分别提高5.0%、8.0%、7.1%和7.5%;氮肥对棉花花铃期光合特性及产量构成因素的影响大于水分。非充分灌溉下氮肥施用量为300 kg hm^(–2)时补偿效应最大,虽然在产量上有所下降,但从干旱地区农业缺水的现实考虑,可准确灌溉施肥,且籽棉产量较常规灌溉处理仅下降1.3%。因此,在南疆自然生态条件下,非充分灌溉下施氮300 kg hm^(–2)时棉花花铃期LAI、T_r、P_n及单株光合产物积累量适宜,向生殖器官转运补偿效果显著,具有最大的产量补偿作用,且节水26.3%。

非充分灌溉制度制定过程中Jensen模型的求解与应用

探讨了利用 Jensen模型制定非充分灌溉制度的建模思路 ,给出了 Jensen模型的二维动态规划求解方法 ,并研制了二维非充分灌溉制度的程序 ,其结果与实验相吻合 ,可用于指导农业灌溉和生产。

非充分灌溉农田土壤水分动态模拟模型

系统阐述了非充分灌溉条件下农田土壤水分动态变化的二种模拟模型 ,即大田水量平衡模拟模型和土壤水运动模拟模型 ,提出了农田计划湿润层土壤含水量非线性变化的计算方法 ,结合实例对二种模型进行分析比较 ,为非充分灌溉决策提供了新的理论依据。

氮肥对非充分灌溉下棉花产量及品质的补偿作用

【目的】水分不能按照棉花正常需水量进行灌溉,对棉花生长发育、产量及品质会造成一定影响,本文旨在通过研究氮肥施用量来缩小因灌溉水不足对棉花所造成的影响,以期为干旱地区棉花水肥高效利用提供理论依据。【方法】试验以棉花‘新陆中54号’为材料,采用裂区试验设计,主区为总灌溉量,分别为2800m^3/hm^2(非充分灌溉)、3800 m^3/hm^2(常规灌溉),副区为4个施氮(N)水平,即0 kg/hm^2(N0)、150 kg/hm^2(N150)、300 kg/hm^2(N300)、450 kg/hm^2(N450)。测定了棉花的生长、棉绒品质和棉花的肥水利用率。【结果】同一氮肥处理下,非充分灌溉处理干物质与氮素最大积累速率出现时间及拐点时间均较常规灌溉处理提前,干物质与氮素最大积累量及积累速率、干物质与氮素向生殖器官分配比例、氮素向生殖器官的转移率、籽棉产量及品质均低于常规灌溉处理,但籽棉增产率、氮肥农学利用率及水、氮利用率均高于常规灌溉处理。同一灌溉量下,随着施氮量的增加,干物质与氮素最大积累速率出现时间、拐点时间表现为N450>N300>N150>N0,干物质与氮素积累量及积累速率、最大生长特征值、干物质与氮素向生殖器官分配比例及转移率、籽棉产量及品质、水分利用率均表现为N300>N450>N150>N0,籽棉增产率、氮肥农学利用效率及氮肥利用率表现为N300>N450>N150。非充分灌溉下增施氮肥的补偿效果随着氮肥用量的增加呈先增加后下降的趋势,N300处理补偿效果最为显著,与常规灌溉处理相比,补偿效应主要表现在干物质与氮素最大积累速率提高了1.9%、3.1%,干物质向生殖积累器官分配比例及氮素转移率提高了24.0%、5.1%,水、氮利用率提高了6.1%~8.8%、17.3%~17.9%,籽棉增产率提高了6.1%~8.8%,纤维长度、整齐度及比强度提高了4.3%~20.1%、5.7%~7.3%及2.2%~12.5%。氮肥对棉花生长发育的影响大于水分。【结论】非充分灌溉下,施N 300 kg/hm^2棉花可正常生长,干物质与氮素积累量适宜,向生殖器官分配比例及转移率较高,水、氮利用率最高,且节水26.3%。棉花虽然在产量与品质上有所下降,籽棉产量较常规灌溉几乎没有下降。从干旱地区农业缺水的现实考虑,在南疆采用非充分灌溉下,施氮300 kg/hm^2可补偿缺水对棉花产量和品质的影响。

达拉特旗大畦灌溉夏玉米非充分灌溉制度的制定

内蒙古达拉特旗实施工业化、城镇化、农牧业产业化策略以来经济发展很快,年财政收入超3亿元。农作物种植面积94970hm2,农业产量已超4亿kg,其中粮食产量已达3.5亿kg。然而农业灌溉依然沿袭传统灌溉方式,水资源浪费严重,严重制约着工业发展,因此农业节水迫在眉睫。基于此本研究通过实验,利用水分生产函数确定了用以节水的非充分灌溉制度。

缺水条件下非充分灌溉制度预报系统的研制

以Jensen作物水分生产函数模型为基础,运用动态规划方法,建立了非充分灌溉条件下冬小麦、棉花、夏玉米的优化灌溉制度预报系统;并编制了可视化的程序界面,只要输入相关参数(土壤田间持水率、初始含水率、土壤容重、可供水量、不同阶段潜在作物蒸发蒸腾量,各阶段不同水平年的有效降雨量值和作物不同阶段的计划湿润层深度),就可得出适合于不同地区的优化灌溉制度,操作简单,具有实用性。以山西晋中和临汾地区为例验证,系统计算显示上述3种作物比传统灌溉分别节水为9%,7%和3%;在供水量不足的情况下,系统可指导如何在时间上分配水量以使减产最小,且可得知在这种灌溉方式下的具体减产量。

赣南脐橙非充分灌溉条件下水分需求规律研究

在大田相对自然状态下,对赣南脐橙进行了不同生长时期的非充分灌溉试验研究,结果表明:土壤水分过高或过低,均不利于赣南脐橙的生长发育及产量和品质的提高;赣南脐橙在萌芽期、枝梢生长期、开花期和果实生长期的最适土壤含水量分别为10.6%、10.6%、7.1%～10.6%和10.6%～14.1%,相当于田间持水量的41.7%、41.7%、28.0%～41.7%和41.7%～55.5%。

作物水分生产函数与农田非充分灌溉研究述评

介绍作物水分生产函数国内外研究现状，把目前通用的各类模型归纳为最终产量模型和动态产量模型两大类，分析评述两类模型的特点及适用条件。此外，对作物水分生产函数的试验方法和试验处理设计作了介绍。