灌水定额分配对耐盐碱水稻生育特征的影响

【目的】探明宁夏银北地区不同耐盐碱水稻品种对灌水定额响应特征。【方法】以宁夏银北地区大面积推广的2个耐盐碱水稻品种:宁粳56号(NJ56)和吉粳105号(JJ105)为研究对象,设置4个灌水定额分配方式:W1(出苗前期3000 m^(3)/hm^(2)、苗期1050 m^(3)/hm^(2)、分蘖期1800 m^(3)/hm^(2)、拔节期2100 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1350 m^(3)/hm^(2)、灌浆期900 m^(3)/hm^(2))、W2(出苗前期2700 m^(3)/hm^(2)、苗期1650 m^(3)/hm^(2)、分蘖期1200 m^(3)/hm^(2)、拔节期1500 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1800 m^(3)/hm^(2)、灌浆期1350 m^(3)/m^(2))、W3(出苗前期2400 m^(3)/hm^(2)、苗期1800 m^(3)/hm^(2)、分蘖期1050 m^(3)/hm^(2)、拔节期1800 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1050 m^(3)/hm^(2)、灌浆期2100 m^(3)/hm^(2))、W4(出苗前期2100 m^(3)/hm^(2)、苗期1500 m^(3)/hm^(2)、分蘖期2100 m^(3)/hm^(2)、拔节期1350 m^(3)/hm^(2)、抽穗期500 m^(3)/hm^(2)、灌浆期1650 m^(3)/hm^(2)),研究灌水定额分配方式对宁夏银北地区耐盐碱水稻生长、产量及品质的影响,并进行综合评价得出最佳灌水定额和耐盐高产水稻品种。【结果】①吉粳150号水稻W1处理下的垩白粒率和垩白度最高,分别达到68.67%和19.30%,W2处理下水稻出苗率较高,达到84.47%,W3处理下精米率、蛋白质量、胶稠度最高,分别达到81.76%、9.40%、9.13。②宁粳56号水稻W1处理下水稻分蘖成穗率、实际产量、灌水利用效率、含水率、直链淀粉量均最高,分别达到75.67%、10388.78 kg/hm^(2)、101.85%、10.50%、20.07%,W3处理下千粒质量最高,达到24.83 g,W4处理水稻穗长和单穗粒质量最高,分别达到21.35 cm和2.81 g,宁粳56号水稻和吉粳105号水稻的W4处理碱消值同时达到7。【结论】最佳灌水量为W4(出苗前期2100 m^(3)/hm^(2)、苗期1500 m^(3)/hm^(2)、分蘖期2100 m^(3)/hm^(2)、拔节期1350 m^(3)/hm^(2)、抽穗期1500 m^(3)/hm^(2)、灌浆期1650 m^(3)/hm^(2)),最佳宁粳56号水稻,是宁夏盐碱地治理节水抑盐调控效果较好的灌溉技术。

蓄水控灌模式对水稻产量和水分生产效率的影响

蓄水控灌模式主要是基于水稻对旱、涝的双重适应性,通过降低灌溉控制下限,同时抬高稻田的雨后拦蓄深度和延长降雨在稻田的滞蓄时间来提高雨水资源利用效率的一种灌溉模式。以杂交水稻"K优818"为试验材料,采用小区试验进行了3年试验观测,研究了水稻蓄水控灌模式对降雨利用效率、灌排水量、灌排次数、籽粒产量和水分生产效率的影响,并与常规淹水灌溉和控制灌溉试验进行了分析比较。结果表明,蓄水控灌模式可减少灌排次数和灌排水量,雨水利用效率和水分生产效率明显提高,而产量并未降低。但蓄水深度过大,水稻有小幅减产。上述结果表明水稻蓄水控灌是一种节水、高效、省工的灌溉模式,适于南方多雨地区使用。

水稻蓄水控灌的节水效应

根据4年小区试验结果,分析了蓄水控灌模式对水稻灌排定额、灌排次数和产量的影响.结果表明：现有的常规灌溉和浅水勤灌模式（对照处理）,其雨后蓄水深度可适当提高.蓄水控灌处理在不减产的前提下,与常规灌溉相比,灌排定额分别降低21.3%-47.0%和13.1%-83.9%,灌排次数分别减少2-9次和2-3次;与浅水勤灌相比,灌排定额分别降低6.7%-22.9%和21.9%-100%,灌排次数分别减少1-4次和2次.在保持现有节水模式较低灌水下限的前提下,适度提高雨后蓄水深度,水稻仍可以获得高产,但雨后蓄水深度过大则引起小幅减产.这说明蓄水控灌模式具有良好的节水、减排和省工效果,适于南方地区应用.

云南水稻灌溉定额与农业综合灌溉定额的空间变异性

水稻灌溉定额和农业综合灌溉定额相互关联,且具有空间连续性。该文以云南省水稻灌溉定额和农业综合灌溉定额为例,分析了其分布类型和空间变异结构,结果表明它们分别符合对数正态分布和正态分布,两者表现出较小的各向异性,结构性因素起主要作用,受地形地貌、气象、土壤等因素影响较大,它们的变异函数分别很好地符合球形模型和线性模型。通过协克里金法插值得到云南水稻灌溉定额和农业综合灌溉定额的空间分布。前者在全省分布复杂,受经纬度共同作用,而后者主要受纬度影响,表现出4个特征区带。

南京地区水稻节水灌溉定额及适宜灌溉模式

收集南京地区55年气象观测资料,采用Penman-Monteith公式计算参考作物需水量;以多年实测数据与分段单值平均法相结合确定水稻作物系数;采用单作物系数法计算水稻需水量,再根据水量平衡原理,结合浅湿灌溉制度,推算南京地区不同分区、不同水文年、不同灌区类型的水稻耗水量和灌溉定额。根据未来水稻生育期暴雨发生概率增加的特点,提出更适宜南京地区推广的水稻蓄水控灌模式,以减少水量损失、提高降雨利用率。结果表明：南京地区一般干旱年降雨有效利用率达70%-85%,特枯年接近100%。

东北三省水稻干湿交替灌溉模式适宜性分区

为了研究不同灌溉模式下水稻耗水特征及水分利用效率,探讨节水灌溉模式在东北水稻种植区的适宜性,该文基于东北三省水稻种植区1981-2016年县域气象资料、水稻作物资料以及土壤资料,利用调参验证后的ORYZA(v3)水稻模型,模拟了过去36a淹水灌溉(flood irrigation,FL)和干湿交替灌溉(alternative wetting and drying irrigation,AWD)2种灌溉处理下水稻的产量、耗水量以及水分利用效率,并结合干湿交替灌溉模式产量的高产性和水分利用效率的高效性,综合分析干湿交替灌溉模式在研究区域适宜性。研究结果表明:1)1981-2016年2种灌溉模式下,研究区域水稻平均产量显著增加,呈由西南向东北减少空间变化特征;过去36a水稻耗水量整体呈显著下降趋势,空间上整体呈西高东低;水分利用效率整体呈显著提高趋势,淹水灌溉模式下分布南低北高,干湿交替灌溉模式下整体东高西低。2)与淹水灌溉相比,干湿交替灌溉模式下研究区域内水稻产量减少1%~19%,平均减少11%,但水稻耗水量可降低3%~26%,平均为15%,研究区域水分利用效率提高8%。3)干湿交替灌溉模式最适宜区集中分布在辽宁省辽河平原南部、吉林省扶余-蛟河一线及延吉地区、黑龙江省松嫩平原东南部,适宜区集中在辽宁省辽河平原南部凌海、海城等地区、吉林省中部的永吉-磐石-柳河口一线以及黑龙江省中东部的方正、富锦等地区,次适宜区位于辽宁省东部灯塔、开原等地区,吉林省镇赉、双辽地区及黑龙江省中东部铁力、饶河地区,较适宜区分布在辽宁省东北部铁岭、清原等地区,吉林省长白、洮南及黑龙江省西部富裕-林甸-安达一带。研究区域干湿交替灌溉模式对节约水资源及保证水稻高产高效具有重要意义。

蓄水控灌模式下水稻耗水量及灌排定额初探

提出了水稻“蓄水控灌”的概念。以杂交水稻“K优818”为试验材料，采用小区试验，研究了蓄水控灌模式下水稻耗水量、灌排定额、产量和水分生产效率的变化规律。结果表明，蓄水控灌模式下耗水量较淹水灌溉减少5％～14％；灌溉和排水分别减少21％～37％和25％～54％。籽粒产量略有增或降低，而灌溉水生产效率大幅度提高。表明水稻蓄水控灌是一种节水、高效、环保的灌溉模式，适于多雨地区应用。

膜下滴灌的不同补灌处理对花生田间水分、耗水量及产量的影响

为抵御辽宁省西部半干旱地区频发的旱灾,解决干旱迫使花生严重减产的问题。在充分利用自然降水的条件下,对辽宁省西部半干旱地区春播花生膜下滴灌补灌灌溉制度进行初步研究,研究在膜下滴灌条件下不同补灌定额和补灌次数对花生田间水分、耗水量以及产量的影响。结果表明：浅层土壤含水量和花生耗水量受补灌量的影响差异较为显著。其中10cm深土壤含水量在10%~25%之间较大幅度变化,而50cm以上深度土壤含水量维持在19%~20%,变化幅度较小。补灌量较少的耗水量较小,即CK处理最小,为247.35mm;补灌量和补灌次数适当的增加对花生增产具有一定的效果,其中处理T3I3表现最为显著,较CK处理增产40.5%,且水分利用效率最高（2.28kg·m-3）。因此在降雨300mm的枯水年,最佳的补灌时期和补灌量为（参考T3I3处理）：播前补灌4.5mm,苗期补灌2次,每次4.5mm,花针期补灌2次,每次9.75mm,结荚期补灌1次,灌水量为12.0mm。即说明制定适宜的补灌灌溉制度对花生增产具有重大意义。

不同灌水定额对河北省山前平原区冬小麦耗水规律和产量的影响

以冬小麦‘石麦18’为研究对象，通过设置不同灌水定额，进行灌水试验，研究了不同灌水定额处理下大田冬小麦的耗水规律及产量构成因素。结果表明：在试验设置的灌水定额范围内，不同灌水定额处理对冬小麦株高、穗长、小穗数、千粒重及产量的影响差异均不显著，但显著影响亩穗数和穗粒数。在试验区，当冬小麦播种后土壤含水量在田间持水率70％左右，生育期有效降水量约140mm，冬小麦品种‘石麦18’在返青期和灌浆期分别灌水1次，每次灌水35～40m3／667m2，可达到节水高产的效果。

江苏省水稻灌溉需水量空间分布规律研究

水稻灌溉需水量的时空分布是科学制定不同地区灌水定额和灌溉管理策略的主要依据。基于江苏省13个气象站及周边省市4个气象站近50年逐日的气象资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith方法,计算了水稻全生育期内的灌溉需水量,并利用GIS的空间分析功能,通过反距离权重插值法得到水稻灌溉需水量空间分布图。结果表明,江苏省水稻灌溉需水量空间差异悬殊,多年平均值介于223.4~669.7mm/季,总体表现为由南至北、由东至西递增的分布格局。

浅埋滴灌水氮运筹对春玉米产量及水分利用效率的影响

采用二因素二次饱和D-最优设计,于2016-2017年在辽西半干旱区移动遮雨棚内进行了水氮精量控制试验,设灌溉量和施氮量2个因素,灌溉量分别设145.4、271.7、348.2、436.2 mm 4个水平,施氮量分别设0、84.6、136.1、195.0 kg·hm^(-2) 4个水平,共6个处理。试验分析了水氮交互作用对春玉米产量和水分利用效率的影响,建立了产量回归模型。研究结果表明:浅埋滴灌条件下,灌溉量在145.4～350.5 mm时,春玉米产量随灌溉量的增加而增高至11 005.60 kg·hm^(-2);灌溉量在350.5～436.2 mm时,产量随灌溉量的增加而降低至10 730.09 kg·hm^(-2);施氮量在0～146.9 kg·hm^(-2)时,产量随施氮量的增加而增高至10 983.19 kg·hm^(-2),施氮量在146.9～195.0 kg·hm^(-2)时,产量随施氮量的增加而降低至10 862.39 kg·hm^(-2)。灌溉量因素的影响大于施氮量,水氮之间有明显的正向交互效应,当灌溉量为373.1 mm,施氮量为165.6 kg·hm^(-2)时产量最高。作物耗水量在拔节-抽雄期和灌浆-收获期较大,分别为115.64、127.50 mm;水分利用效率随灌溉量的增加呈逐渐降低趋势,降低幅度达到52.21%,随着施氮量的增加则呈先升高后降低趋势,增幅为14.73%～20.08%;其中处理6(灌溉量348.2 mm,施氮量195.0 kg·hm^(-2))最利于水分利用效率的提高。综合产量和水分利用效率两方面的因素,初步建立了春玉米浅埋滴灌水氮施用优化模式,参数组合为灌溉量348.2 mm、施氮量165.6 kg·hm^(-2)。

辽宁省污灌区土壤重金属污染特征与生态风险评价

针对当前污灌区土壤污染研究中存在的问题,提出了一种模糊识别模型评价土壤综合环境质量,并对潜在生态风险指数法进行改进,用以计量重金属潜在生态风险。采用建立的方法对辽宁省污灌区土壤环境质量和重金属潜在生态风险进行了评价,结果显示:Cd是辽宁省污灌区首要重金属污染物,而Hg、Pb、Ni污染较为普遍;重金属的来源主要是灌溉污水和农田施肥;以工业废水为灌溉用水的灌区污染情况比以河水为灌溉用水的灌区污染严重;污灌区重金属元素污染程度大小依次为:Cd>Pb>Ni>Hg>Cu>Cr>As,而重金属潜在生态风险从大到小则依次为:Cd>Hg>Pb>Cu>Ni>As>Cr。总体来看,辽宁省污灌区存在一定程度的重金属污染,且具有较为明显的复合型污染特点,其潜在生态风险超出警戒水平,各灌区应根据各自污染特点和风险等级制定相应的污染防治对策。

四川省农业灌溉用水定额的修订

根据自然地理及农业发展特点,分析了影响四川灌溉用水定额的因素及处理方法。结合四川省各地的地貌、气候、作物种植及水资源等差异将全省划分为5个区,采用典型调查方法确定了灌溉用水基准定额,并通过综合分析提出了灌溉用水定额的计算方法和调节系数,重新修订了四川农业灌溉用水定额。

辽宁沈抚污灌区土壤重金属环境质量评价

辽宁省沈抚污灌区自上世纪60年代以来开始接受污水灌溉,直到2000年左右才停止.由于长期接受污水灌溉,土壤污染比较严重.通过分析污灌区的土壤中4种重金属元素Zn、Cu、Pb、Cd含量,采用地质累积指数评价方法,对其地球化学特征及空间分布进行了探讨.结果表明:元素Cu和Zn的污染范围最广,元素Cd的污染程度最高,4种重金属元素污染程度排序为Cu>Zn>Cd>Pb.各元素在空间上造成的污染排序如下:李石寨(样点7)>三宝屯(样点1)>刘尔屯(样点5)>四方台(样点8)>小瓦村(样点15).

基于GIS的辽宁省农田水利管理信息系统研究

为改善辽宁省农田水利长期以来传统的管理方法,应用先进的科技手段3S技术提高灌区管理水平是现代农业发展的必然趋势。从辽宁省管理部门的实际出发,设计开发了基于GIS的农田水利管理信息系统,系统由灌溉子系统模块、排涝子系统模块、农村饮水子系统模块、报表系统模块和权限管理模块组成,具有一定的智能水平,大大改善了辽宁省农田水利的全方位管理。

灌溉定额分月趋势确定法及其在旱作水稻上的应用

为了探索旱作水稻灌溉定额确定方法,通过对长系列（1992-2014年）单季稻生长季（6-10月份）及旱季（7-9月份）降雨量进行排频,并参考蒸发量确定不同灌溉保证率代表年;通过计算多年日均有效降雨量和水稻需水量,按月绘制成不同保证率的水稻需水量与有效降雨量变化趋势线图;通过积分法计算曲线方程差,即为月灌水额,合计后为灌溉定额,或通过测算曲线间的图形面积快速获得月灌水额。结果表明,当地单季水稻90%、75%和50%的年份能够满足的灌溉定额分别为416.9、338.7和216.1 mm,旱作水稻取其50%~60%的灌溉量值。应用试验表明,干旱年（2013年）按90%、平水年（2014年）按50%的年份能够满足的定额减半灌溉,粳稻旱作产量分别为5 924.3 kg·hm^-2和6 511.8kg·hm^-2,是淹灌栽培的84.1%和91.2%。该方法不仅能计算灌溉总量,还能体现灌溉量在作物生长过程中的分配趋势,对于提高旱作水稻的水分管理水平具有重要意义。

普洱水稻需水规律及灌溉定额研究

以普洱市永庆试验点水稻为例,开展水稻需水规律及灌溉定额试验研究,以试验结果及永庆1970~2014年气象数据为基础,分析得到了不同水文年普洱水稻需水量与灌溉定额。结果表明,普洱地区日均ET0从返青期开始减小,抽穗开花期最小,后不断增加,与日照时数呈极显著正相关关系(p=0.001),与相对湿度呈显著负相关关系(p=0.014)。水稻日均需水量变化和ET0变化趋势一致,也是在抽穗开花期最小,返青期最大,这和其他地区水稻需水规律有较大差异。全生育期水稻作物系数为1.11。丰水年、平水年和枯水年需水量分别为533.8mm、574.2mm、601.1mm,受降雨量普遍偏高的影响,不同水文年水稻灌溉定额偏小,丰水年、平水年和枯水年灌溉定额分别为247.2mm、296.6mm和316.2mm。

辽宁省农业灌溉水利用系数测试研究

通过典型区域现场实验测算、代表性灌区实测及用水量调查平衡分析测算3种方法得出辽宁省灌溉水利用系数为0.52～0.59,为科学评价辽宁省农业用水效率,发展节水型农业,解决水资源短缺等问题提供了重要依据。

间歇灌溉对湖北省水稻温室气体减排的贡献

为掌握间歇灌溉对稻田温室气体排放产生的影响,通过建立中国地区相对于淹水灌溉条件下,间歇灌溉能够带来的温室气体减排量数据库,推测减排因子,估算湖北省实行间歇灌溉近10年温室气体减排量。结果表明,2004—2013年间歇灌溉共减少温室气体排放1 415.39万t CO2-eq,其中单季稻田减排量为1 039.87万t CO2-eq,双季稻田减排量为375.52万t CO2-eq;湖北省不同地区减排量与该地区各类型稻田面积密切相关,也与减排因子密切相关,10年来荆州市减排总量最大,为211.14万t CO2-eq,其次是黄冈市,减排量为185.47万t CO2-eq,神龙架林区减排总量最小,仅为0.054万t CO2-eq;单季稻减排量最大的是荆州市,为159.65万t CO2-eq,双季稻减排量最大的是黄冈市,为115.73万t CO2-eq。按照湖北省碳交易市场最新交易价格25元/t来计算,间歇灌溉为湖北省带来的效益可达3.54亿元。间歇灌溉作为一项普遍使用的节水灌溉措施,能有效减少温室气体排放,而且不会造成水稻减产,在今后应大力推广。

辽宁省水稻灌溉制度分析

水稻作为一种主要的粮食作物,在辽宁省内种植较为普遍,根据地形地势、河流水势、气候特点、土壤类型及灌区分布情况,辽宁省共划分为9个水稻灌溉分区。每个分区选择1~2个代表站,根据代表站的试验资料,包括育苗期用水、泡田、水层深度、生育期起止时间、田间渗漏等,分析计算各站的净灌溉定额,从而反映所在分区的水稻净灌溉定额水平,以满足水资源平衡分析及灌区改造设计的需要。