黄淮麦区冬小麦超高产栽培的理论与实践

根据黄淮麦区的生态特点 ,研究了冬小麦超高产 (hm2 产 90 0 0 kg籽粒 )栽培的理论与技术。结果指出 ,于土肥水条件良好的高产麦田 ,在建立合理群体结构的基础上 ,小麦开花至成熟阶段的干物质积累和分配与植株生育后期早衰的矛盾 ,是高产 (hm2 产 6 0 0 0～ 75 0 0 kg籽粒 )向超高产发展的主要限制因素。揭示了高产条件下小麦的衰老规律 ,划分衰老阶段 ,探索出延长缓衰期、缩短速衰期、保持较长的光合速率高值持续期 ,生物产量和经济系数同步提高的小麦由高产达到超高产的途径。研究出包括建立具有超高产潜力的两种类型品种的合理的群体结构和产量结构 ,氮肥后移 ,根据超高产麦田需肥特点施用氮、磷、钾、硫元素 。

黄淮海麦玉两熟区周年光温资源优化配置研究进展

在不增加任何成本前提下,优化麦玉两熟周年光温资源配置是提升黄淮海区产量及资源利用效率的重要途径之一。从20世纪80年代开始,国内学者便从播/收期调整、不同生育期品种选育及新型种植模式创建等方面开展了黄淮海麦玉两熟区周年光温资源高效利用途径探索。研究了小麦和玉米生长发育与光温资源的匹配关系,提出了以强化"C4玉米"高光效优势为核心的周年光温资源优化配置途径,在冬小麦-夏玉米一年两熟基础上,创新了冬小麦-夏玉米"双晚"技术模式,构建了冬小麦/春玉米/夏玉米、冬小麦/春玉米/夏玉米/秋玉米和双季玉米等种植模式,实现了周年高产和光温资源高效利用。本文综述了黄淮海麦玉两熟种植模式周年光温资源优化配置研究进展及其在麦玉两熟基础上的新型种植模式探索,并提出了以积温分配为主的麦玉两熟制周年光温资源定量优化配置途径,建立了黄淮海区冬小麦-夏玉米一年两熟模式周年气候资源优化配置定量指标及其相应标准,以期为进一步挖掘该区周年产量及光温资源利用潜力提供新的思路及理论支撑。

宁夏引黄灌区秸秆还田对麦田土壤硝态氮淋失的影响

以宁夏引黄灌区为例,探索秸秆还田条件下冬小麦土壤硝态氮淋失规律。试验设置常规施肥(CK)、常规施肥条件下施用4500kg/hm2(T1,半量还田)和9000 kg/hm2(T2,全量还田)秸秆3个处理。利用树脂芯法吸附10、20、30、60cm和90cm土层的硝态氮流失量。结果表明:硝态氮(纯N)淋失量6.26—12.85 kg/hm2,是冬小麦施用化肥氮量的2.78%—5.71%。与对照CK相比,T1和T2在10cm土层减少0.09%和3.97%;20cm土层减少8.51%和9.81%;30cm土层减少2.25%和10.34%;60cm土层减少23.85%和13.08%;90cm土层减少27.65%和20.73%。10cm和20cm土层,处理与对照以及处理之间均未到显著性差异(P<0.05);30cm处理,T1与CK以及T1与T2未达到显著性差异,但T2与CK达到显著性差异表明全量还田效果最好;60cm土层,处理与对照、以及处理之间均达到显著性差异;90cm土层,处理与对照之间达到显著性差异,处理之间未达到显著性差异。硝态氮淋失主要发生在冬小麦返青至灌浆期间,占全生育期淋失量的52.95%—67.79%。T1、T2冬小麦产量增产率分别为10.11%与11.51%。可见,稻秆还田能够减少灌区土壤硝态氮淋失量。

兰州引黄灌区小麦田杂草群落及其生态位研究

通过田间调查,并结合生态位理论和方法对不同栽培条件下兰州引黄灌区小麦田主要杂草群落组成及生态位特征进行研究。结果表明:小麦田主要杂草种类有打碗花(Calystegia hederacea)、藜(Chenopodium album)、刺儿菜(Cephalanoplos segetum)、马齿苋(Portulaca oleracea)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、狗尾草(Setaria viridis)、苣荬菜(Sonchus brachyotus)和萹蓄(Polygonum aviculare)。藜时间、水平、垂直生态位宽度值最高,是群落中的优势杂草;其次是打碗花,为主要杂草;且藜与打碗花的时间、水平、垂直生态位重叠值比较大。研究表明小麦田杂草群落存在潜在的变化因素,随着农田环境的变化,会导致农田杂草群落发生变化。

宁蒙引黄灌区田间节水潜力计算方法分析

以黄河干流宁蒙大型自流引黄灌区为研究对象,采用分项法以及两种计算顺序对宁蒙引黄灌区田间节水潜力进行了计算,分析了不同计算顺序对田间节水潜力计算结果的影响,并采用综合法对分项法计算结果进行了验证,表明计算方法可靠。

黄河三角洲二元结构与多元可持续发展初探

黄河三角洲由石油资源的开发而兴起,其区位条件和油气资源条件都十分优越,但目前仍处于经济发达地区的低谷区。通过对二元结构系数的定量分析,发现该地区具有明显的复合二元结构特征,即“油地+城乡”,二元结构是制约三角洲持续发展的一个重要限制性因素。目前,石油产业的全面改组改制、优越的外部环境和自身基础条件、东营港扩建及其附属加工制造业基地的立项、综合性交通运输网络体系的形成等都是三角洲全面发展的难得机遇。要实现多元可持续发展的目标,必须转变观念,由“以油建城”到“以港兴城”、大力发展资源深加工工业和具有竞争优势的制造业;构建高效生态农业经济体系;推进城市的“内聚式”发展。

减量施氮与秸秆添加对设施菜田N_2O的减排效应

采用静态箱–气相色谱法,在宁夏灌区设施菜田研究了不施肥(CK)、单施有机肥(M)、常规施肥(CON)、减量优化化肥(OPT)、优化化肥+调节土壤碳氮比(OPT+C/N) 5种施肥方式对春茬黄瓜和夏休闲期土壤N_2O排放通量、累积排放量和排放系数的影响。结果表明:各施肥处理土壤N_2O排放通量高峰一般出现在黄瓜滴灌施肥或夏休闲期漫灌后第1天或第3天。春茬黄瓜基肥、追肥和夏休闲期,OPT、OPT+C/N处理土壤N_2O排放通量较CON处理分别降低了3.6%～47.2%、5.9%～49.9%和14.7%～46.6%。春茬黄瓜季和夏休闲期各施肥处理的N_2O累积排放量分别为2.05～9.98kg/hm^2和3.55～7.23 kg/hm^2,OPT、OPT+C/N处理较CON处理分别降低了26.2%～34.3%和29.6%～33.7%。春茬黄瓜当季肥料的N_2O排放系数为0.43%～0.71%,而春茬黄瓜–夏休闲期总排放系数为0.54%～1.04%。N_2O总排放量与施氮量呈显著正相关(R^2=0.778);N_2O排放通量与5cm表层地温呈显著或极显著相关(R^2=0.47～0.68),与0～20cm土壤含水量呈极显著相关(R^2=0.63～0.88)。因此,相对于农民常规施氮方式,减施50%化肥氮量或减氮配合添加7.5 t/hm^2的小麦秸秆来调节土壤碳氮比都能达到设施菜田土壤N_2O的减排目标。

宁夏引黄灌区滴灌冬小麦、玉米灌溉施肥制度研究

[目的]为宁夏引黄灌区滴灌灌溉制度的确定提供依据。[方法]在2012年,采用对比试验,分析了宁夏引黄灌区典型区域内不同灌溉制度对冬小麦与玉米作物产量及其生育性状的影响。[结果]滴灌可以有效提高冬小麦对水分和养分的吸收。冬小麦、玉米产量和株高随着灌溉量和灌溉次数的增多而增大。与常规灌溉相比,滴灌水肥一体化冬小麦产量和千粒重分别增加14.0%和11.64%,灌溉量和施肥量分别减少63.2%、55.1%。滴灌灌溉下玉米平均产量、平均千粒重分别比对照高35.10%和17.42%,且前者的灌溉量和施肥量分别比后者减少55.5%、50.1%。[结论]在宁夏引黄灌区实施滴灌灌溉冬小麦、玉米时,可以分别采用灌溉量190和200 m3/hm2为其参考编制灌溉、施肥制度。

甘肃沿黄灌区高产农田培肥指标的试验研究

对沿黄灌区高产栽培的主要模式──小麦玉米带田的配方施肥、土壤和作物养分供吸动态规律、化肥施量与作物产量的关系以及产高农田的土壤肥力变化进行了３年的试验研究，总结出在９×１０￣４ｋｇ／ｈｍ￣２优质农肥的基础上，化肥投施量为３７５～４５０ｋｇＮ／ｈｍ￣２，２２５～２７０ｋｇＰ＿２Ｏ＿５／ｈｍ￣２是该区高产农田（≥１５００ｋｇ／ｈｍ￣２）的最佳培肥方案，并定出高产农田土壤肥力二级营养指标。

宁夏扬黄灌区春小麦土壤水分蒸散规律试验研究

利用 3年田间试验得到的实测资料 ,初步总结出宁夏扬黄灌区春小麦蒸散规律 ,并利用回归分析方法分别求出了潜在蒸散量、叶面指数与实际蒸散量之间的函数关系 。

甘肃引黄灌区玉米茬耕层土壤状况调查

在甘肃引黄灌区选择60个典型玉米地,对其土壤耕层状况进行了调查分析。结果表明,甘肃引黄灌区玉米地平均耕层深度为22.5cm,比我国土壤平均耕层(16.5cm)高6.0cm,犁底层平均厚度为9.1cm。0~40cm土层容重在1.36g/cm^3左右,孔隙度在48.5%左右。0~45cm土壤紧实度200~2450kPa,靖会灌区显著高于其他灌区,景电、兴电、刘川灌区相差不大。土壤有机质含量为12.94~15.64g/kg,全氮含量为0.84~1.24g/kg,碱解氮含量为47.14~60.56mg/kg,速效磷含量为14.28~33.57mg/kg,速效钾含量为156.50~185.84mg/kg,除速效磷和速效钾含量较高外,其它指标均属于中等偏下水平。

沿淮麦区大气无机态氮质量浓度的观测研究

2010年6月6日至6月16日,运用采样器TH-110B和TH-150C收集了地处沿淮麦区3个观测点的气体(NH3和NO2)和气溶胶样品,初步探讨了小麦收获期大气气态氮和颗粒态氮质量浓度的特征。结果表明:气态氮质量浓度以NO2最高,其时均质量浓度和日均质量浓度分别为0.57～0.64 mg.m-3和0.29～0.63 mg·m-3,且均超标(0.24和0.12 mg·m-3);颗粒态氮质量浓度以NH4+-N最高(4.12～78.28μg·m-3),占总氮的47.00%～71.19%。此外,农业活动如收割,可增加大气气溶胶及无机态氮的质量浓度。

淮河流域麦田湍流通量输送特征分析

利用淮河流域寿县国家气候观象台2007年11月—2008年5月的湍流通量观测资料,分析了该区域麦田湍流通量输送特征,结果表明:小麦各生育期净辐射、显热和潜热通量都存在明显的日变化特征;净辐射通量日变化最大值出现在成熟期;显热通量在中午温度最高时达到最大值,夜间显热通量多为负值;潜热通量峰值出现时间比净辐射通量峰值延迟1h左右;自拔节期开始,麦田潜热通量日平均值都大于50.0W/m2;三叶期和分蘖期,土壤热通量日平均值都为负值,其它时期为正值;H/Rn和LE/Rn均有明显的季节变化,且变化趋势相反。

宁夏引黄灌区滴灌水肥一体化冬小麦灌溉施肥技术研究

采用2因素3水平正交试验和对比分析了宁夏引黄灌区典型区域内滴灌条件下冬小麦返青后灌溉制度。研究表明:滴灌水肥一体化可以有效的提高冬小麦对水分和养分的吸收,且表层土壤含水率、EC、pH值呈锯齿状变化。冬小麦产量和株高随着灌溉量和灌溉次数的增多而增大,灌溉量和灌溉次数对冬小麦产量呈极显著和显著影响;在滴灌水肥一体化时,冬小麦返青期不能缺水,在拔节-灌浆期间要有充足的水量,从乳熟到成熟期可控水;与常规灌溉相比,滴灌水肥一体化冬小麦产量和千粒重分别高出4.0%和11.71%,灌溉量和施肥量分别减少62.2%、58.1%,分别减少水费和化肥(追肥)205.5元/hm2和1 117.5元/hm2。

宁夏引黄灌区生物炭配施氮肥对春小麦产量的影响

【目的】揭示添加生物炭对春小麦产量和氮素利用率的影响。【方法】以宁夏灌区具有代表性的春小麦田为研究对象,宁春55号春小麦为试验材料,采用随机区组试验设计,设不施氮肥(N_(0))、单施氮肥(N)、秸秆+氮肥(NS)和生物炭+氮肥(NB)4个处理。旨在明确不同施肥类型对春小麦田土壤性状、小麦产量及氮素利用率的影响。【结果】NB、NS较N_(0)处理均能不同程度提高表层土壤有机碳和全氮含量,其中NB处理效果最佳,与N_(0)相比,NB能显著增加土壤全磷含量、20~40 cm土壤pH值、土壤速效钾含量,并降低土壤电导率含量。N、NB和NS较N_(0)处理均能显著增加春小麦产量15.8%~35.2%,其中NB处理增加效果最为显著;NB较N和NS能增加作物氮肥利用效率122.8%和92.9%。【结论】宁夏引黄灌区,NB处理可有效增加土壤养分含量和土壤酶活性,从而显著提高春小麦籽粒产量和氮肥利用效率。

宁夏引黄灌区猪粪还田对麦田土壤硝态氮淋失的影响

以宁夏引黄灌区为例，探索猪粪还田条件下冬小麦田土壤硝态氮淋失规律．试验设置3个处理：常规施化肥225kgN·hm^-2（CK）、常规施肥基础上施用4500kg·hm^-2（T1）和9000kg·hm^-2（T2）猪粪．利用树脂芯法吸附30、60和90cm土层的硝态氮淋失量．结果表明：在常规施肥基础上增施猪粪，小麦生育期土壤硝态氮（纯N）淋失量为9．33～14．04kg·hm^-2,占施N量的4．2％～6．2％．与CK相比，30cm土层T1、T2的硝态氮淋失量增加2．6％和2．1％；60cm土层增加1．5％和减少1．3％；90cm土层减少8．7％和增加4．0％．增施猪粪与对照在30、60和90cm土层处的硝态氮淋失量均无显著差异，而在深层土壤表现出减少趋势．硝态氮淋失主要发生在返青至灌浆期间，日均淋失量高于全生育期平均水平，该阶段的硝态氮淋失量占生育期内总淋失量的58．7％-75．3％．T1、T2春小麦产量比对照分别增加9．3％和12．5％．

基于CFD的黄河灌区泵站前池流场特性数值分析

黄河灌区泵站前池流场不良是导致前池泥沙淤积严重、泵站运行效率严重下降的直接原因。为研究黄河灌区泵站前池流场特性,文章选取某大型黄河灌区泵站前池作为典型研究对象,基于计算流体力学(CFD),采用Realizable k-ε湍流模型耦合Mixture模型对典型泵站前池水沙两相流的流场特性进行数值模拟分析。结果表明,泵站前池水流的平面和立面扩散效果差,两侧非对称旋涡回流区范围约占前池容积的1/3,回流区影响范围水体流速在0.15 m/s以下,前池扩散角和斜坡段纵波设计不合理是不良流场产生的主要原因,不良流场严重制约了泵站性能的发挥。研究成果可为优化改善黄河灌区泵站前池流场特性、提升泵站运行效率和安全性提供科学支撑。