杨凌节水农业综合技术体系集成与示范

介绍了杨凌节水农业综合技术体系集成与示范区建设的设计构想。示范区设计以现有节水农业技术在西北半湿润区的适应性和可操作性研究为基础。通过技术筛选、技术集成及示范,形成规范化技术标准。在综合分析节水示范区自然和社会因素的基础上,对节水技术进行组装凝练,建设综合节水示范区,监测示范区的农业和生态用水变化状况,评估节水效益;探索渠灌区节水农业综合示范区管理体制和运行机制,形成一套相对完整的节水农业技术集成和发展模式,形成与市场经济接轨的示范区建设、运行与管理机制;建立示范区节水效益评估方法及监测指标体系。

杨凌数字节水农业研究

我国节水农业技术迅速普及并不断发展,为了探索节水农业的新技术,本研究利用国家863项目的支持,在杨凌开展了"杨凌数字节水农业"的技术探讨,取得了阶段性的成果。从研究目标、数据获取、数据处理及存在问题等方面做了,该研究对提高我国节水农业整体水平方面有积极作用。

现代节水农业理念与技术探索

从人类农业生产方式发展历程出发,在分析论证灌溉农业与节水灌溉技术、旱作农业与旱作高效用水技术、节水农业与节水农业技术的基础上,提出了现代节水农业的理念,并对现代节水农业及技术进行了有益探索,初步提出了现代节水农业技术体系框架。提出所谓现代节水农业就是指在确保区域生态健康与环境安全的前提下,以维持植物生命健康实施精量给水与智能化配水,尽量减少植物生命过程和给水过程中的无效水量,提高农业综合用水效益的一种农业生产方式。支撑现代节水农业发展的技术称其为现代节水农业技术,现代节水农业技术体系应包括节水植物品种鉴选、植物生命健康需水过程调控、植物精量给水、土气界面聚墒抑蒸、气植界面水循环、异源水植物利用、区域智能化配水等7大技术,这7项技术基本上构成了现代节水农业技术体系框架。

现代节水农业技术发展趋势与未来研发重点

在分析我国节水农业技术发展现状与趋势的基础上,结合现代节水农业技术发展与需求,提出未来我国现代节水农业技术研发重点和发展方向,即现代生物节水技术、非常规水高效安全利用技术、节水灌溉技术与装备、旱作高效用水技术与新材料、区域高效节水农业综合技术。

模拟垄沟灌溉土壤水分入渗特性试验研究

采用土箱进行模拟垄沟灌溉入渗试验,探索垄沟灌溉条件下土壤水分的入渗特性。研究结果表明:垄沟灌溉入渗时,湿润锋水平方向与垂直方向的运移距离与入渗时间呈幂函数正相关,其垂向运移距离明显大于一般沟灌;灌水时沟中与垄坡剖面的含水率迅速增加,再分布过程中在水平向水势梯度的作用下垄上剖面的含水率也不断增加,适当减小垄宽可以减少灌溉水的深层渗漏损失。沟底覆膜可使垄沟灌溉垂向入渗量减少,灌水后土壤含水率在垄沟之间的分布更加均匀,深层渗漏得到改善。

现代雨水利用技术研究进展与研发重点

具有工程化、科技化、规模化内涵的现代雨水利用技术是现代节水农业技术的重要研究内容,已成为缓解干旱缺水,实现农业高效用水,降低常规农业用水量的有效措施。在分析现代雨水利用技术研究进展及其发展趋势基础上,指出现代雨水利用技术是传统雨水利用技术与新材料技术、现代生物技术、现代信息技术、现代灌溉工程技术等高新技术相结合的产物,具有多学科相互交叉、各单项技术相互渗透的明显特征。在此基础上,提出了近中期现代雨水利用技术研发的重点,即以重大前沿性技术研究为基础,研发与雨水利用相关的重要关键技术与产品,探索建立适宜的现代雨水高效利用技术体系。

塔里木河流域农业节水潜力综合评价体系研究

以地处西北内陆干旱地区的塔里木河流域为研究单元,以流域系列统计资料和野外实际调研为研究基础,利用层次分析法原理,考虑到流域社会经济、水文水资源、农业水资源开发利用、农业节水水平及其生态环境对农业节水潜力的影响,构建了塔里木河流域农业节水潜力评价指标体系和相应评价模型,并利用评价模型对塔里木河流域的农业节水潜力实现水平进行了评价,其评价结果表明塔里木河流域农业节水潜力实现水平2003年比1996提高了49%,比2000年提高了17%,说明该流域随着农业节水措施的实施及节水水平的不断提高,农业节水取得了一定的成效且农业节水潜力实现水平将越来越高,目前尚存在较大节水潜力待进一步挖掘。

杨凌城区雨水资源利用潜力计算及其效益分析

应用径流系数法分析了杨凌示范区城区雨水资源利用潜力。2007年可直接收集利用的雨水总量为123.91万m3,占该年杨凌城区总用水量的28.3%;可处理后回用的雨水总量为367.15万m3,但目前仅有占城区总面积1.98%的绿地利用雨水12.93万m3,其它均未予利用;预计到2020年,以枯水年计算,可直接收集利用的雨水总量为3 233.03万m3;可处理后回用的雨水潜力巨大。并进一步对杨凌城区实施雨水利用后可能产生的经济、社会和生态效益进行了评价分析。

杨凌地表水对蚕豆根尖细胞微核的影响

目的了解杨凌示范区主要地表水(河流、水渠)的污染状况。方法于2005年3月12日采集杨凌段的渭河、高干渠、渭惠渠、后河的水样,将各采样点水样分别配置为原液、50%原液和25%原液3个浓度,共分12个处理组。分别进行蚕豆幼芽培养试验和蚕豆根尖细胞微核试验,计算各处理组蚕豆尖细胞微核率和污染指数(PI),对相应水体的污染程度进行评价。结果蚕豆幼芽培养试验的各处理组结果总体上不能直接反映出相应地区水样的污染水平。其中,渭河水样的稀释处理组反而会抑制蚕豆的出芽,渭惠渠和高干渠的水样处理组基本能够反映出浓度变化与污染水平的关系,浓度越大,蚕豆幼芽发育越差。渭河原液组、高干渠原液、高干渠50%原液组、渭惠渠和后河的原液、50%原液、25%原液组蚕豆根尖细胞微核率均高于阴性对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。污染水平由低到高依次为:渭河<渭惠渠<高干渠<后河。高干渠、后河的原液和50%原液组、渭惠渠原液组均为重污染,渭河25%和50%原液组、高干渠25%原液组为基本无污染。结论该地区地表水存在一定致突变性,且部分水样污染较为严重。

保墒灌溉条件下冬小麦地土壤水分迁移转化规律研究

[目的]为田间保墒灌溉提供理论依据。[方法]以小麦品种小燕6号为供试材料,对其进行3种不同的覆盖灌水处理(①秸秆覆盖;②地膜覆盖;③PAM化控调节覆盖),以非覆盖处理为对照,比较不同处理的蓄水保墒效果。[结果]不同保墒措施下冬小麦的耗水量均表现出前期小、中期大、后期小的特点,与对照小麦的耗水规律基本一致,但不同处理冬小麦的耗水强度因灌溉时间及小麦生长状况的不同而有所差异;各保墒处理均可抑制冬小麦开花前土壤水分的无效蒸发;PAM处理0～20cm土层土壤含水量略低于对照,但20～50cm土层土壤含水量略高于对照;不同处理土壤水分的差异主要体现在0～50cm土层。[结论]秸秆覆盖和地膜覆盖的抑蒸效果较好。

节水灌溉管材评述

从塑料管材和金属管材两个方面着手,对应用于节水灌溉中的管材比较详细地进行了介绍和总结,并且针对现阶段我国国内管材方面存在的一些问题提出了自己的看法和建议。

保墒灌溉条件下夏玉米生理生态效应研究

通过田间试验,采用现代先进的作物生理生态监测仪器,研究了不同保墒灌溉措施对夏玉米生态和生理指标的影响。结果表明,保墒灌溉措施能够有效促进作物生长,夏玉米株高与茎粗之间的关系可以近似用指数方程式来表示,其相关系数高于0.7。同时,保墒灌溉措施能够提高作物的叶片叶绿素含量、有效蒸腾和光合速率,对单叶片水平水分利用效率贡献甚微,各指标基本以地膜覆盖最高佳,秸秆覆盖次之,PAM处理较差。

渠灌类型区节水灌溉发展的现状及对策

渠道输水灌溉是我国农业灌溉的主要灌溉形式,发展渠灌类型区节水灌溉是解决农业用水矛盾的主要途径。文章分析了渠灌类型区节水灌溉发展现状及存在问题以及制约渠灌类型区节水灌溉的因素,通过对渠灌类型区节水灌溉技术体系的集成与示范研究分析,提出了一些有效的解决办法。

浅议保墒灌溉技术新体系及其理论基础

从干旱半干旱地区发展起来的较为成熟的保墒技术得到启迪,提出了“保墒灌溉”这一新理念.初步探讨了保墒灌溉提出的现实背景、基本理论基础、今后应该研究的重点以及该领域研究的重大意义,以期为我国节水事业的发展起到抛砖引玉的作用.

保墒灌溉条件下土壤中硝态氮分布和累积研究

[目的]研究不同保墒灌溉措施对夏玉米地土壤中硝态氮的分布和累积影响。[方法]以玉米作物为试材，在灌溉量为0、600、1200m3／hm2条件下，通过田间试验研究地膜覆盖、秸秆覆盖、PAM处理和非覆盖处理（CK）对夏玉米收获时土壤中．硝态氮的分布和累积状况的影响。[结果]夏玉米收获后，在非灌溉条件下，各处理的硝态氮含量基本随着土壤深度的增加而递减，在灌溉条件下，则在50—70cm土壤中出现硝态氮累积凸峰。无论灌溉与否，0～100cm土壤中各处理硝态氮含量的大小顺序为：PAM处理〉CK〉地膜覆盖〉秸秆覆盖。同一保墒处理，在O～40cm土层，硝态氮累积量均随着灌溉量的增加而降低，在60～70cm土层以下则恰好相反。[结论]该研究为下茬作物的施肥提供理论指导和技术支撑。

陕北山地红枣集雨微灌技术集成与示范

陕北山地红枣集雨微灌技术综合集成了坡地降雨径流调控技术、山地红枣矮化密植栽培技术及修剪技术,在对微灌技术进行创新的基础上,形成了黄土高原山地红枣微灌技术体系,并在黄土高原丘陵沟壑区第一附区——陕西省榆林市米脂县创建了技术体系应用实体样板,该样板地红枣平均产量达到19 800 kg/hm^2,较无灌溉条件（产量4 500-6 000 kg/hm^2）增产2-3倍,较管灌条件（产量一般为12 000-15 000 kg/hm^2）增产30%-60%,且节水36%以上。在单项技术研究方面,利用Penman-Monteith公式确定了红枣生育期理论耗水量（438.8mm）;通过不同灌水量处理的田间试验,初步确定出合理的灌水量区间为396-1 320 m^3/hm^2;提出了坡地低压滴灌工程新的设计理论,即微地形影响下的均匀度计算方法、滴头设计工作压力取值理论及毛管设计新方法;在此基础上,提出了坡上部采用三项配套技术＋低压滴灌、坡下部采用三项配套技术＋涌泉根灌＋雾喷的工程模式。

黄土高原小流域雨水资源化综合效益评价体系研究

针对黄土高原地区雨水资源开发利用现状和小流域雨水资源化特点,以小流域作为研究单元,以雨水资源作为研究对象,借鉴层次分析法(AHP)原理,遵循科学、实用及其简明的原则,构建小流域雨水资源化综合效益评价数学模型,提出了综合效益评价的经济效益、生态效益和社会效益等32项评价指标。并以陕西省淳化县泥河沟小流域为例,利用所建模型进行了综合评价。评价结果可为黄土高原雨水资源高效利用和生态环境健康发展提供理论依据。

施加PAM条件下土壤养分淋溶试验研究

通过室内模拟试验,研究了关中(?)土经PAM处理后,土壤中氮、磷、钾的淋溶状况,试验结果表明,经PAM处理后,土壤淋溶液中N,P,K累积量分别较对照减少了42.40％,43.85％和68.19％。同时,不同浓度PAM的试验结果发现,增加PAM浓度能使土壤淋溶液中N,P,K累积量进一步减少。

农业经济用水量与我国农业战略节水潜力

在分析我国农业水资源利用现状基础上,从保障粮食安全和最大用水综合效益出发,提出了"农业经济用水量"的概念,分析了其内涵,提出了基于宏观水资源合理配置的"农业经济用水量"研究的理论基础及其相应技术基础,并从战略层面对我国未来可实现的农业经济用水量及其节水潜力进行了初步分析,为缓解我国农业用水与工业用水、生态用水之间的矛盾提供了有益的探索。