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禾本-豆科间作水分高效利用研究进展

节水灌溉 2024年第6期 77-86页

作者：高梦钒王鑫鑫陈任强高惠嫣柴春岭刘宏权河北农业大学城乡建设学院河北保定071001 河北省山区农业技术创新中心河北保定071001 国家北方山区农业工程技术研究中心河北保定071001 河北农业大学河北省山区研究所河北保定071001

禾本-豆科间作具有提高作物的水分利用效率,优化土壤水分分布,促进作物生长等优点。基于禾本-豆科间作下的光能利用、氮素利用、耗水量、水分利用效率、种间关系,综述了禾本-豆科间作水分利用的特点和机理。通过与土壤改良、不同灌溉方... 详细信息

禾本-豆科间作具有提高作物的水分利用效率,优化土壤水分分布,促进作物生长等优点。基于禾本-豆科间作下的光能利用、氮素利用、耗水量、水分利用效率、种间关系,综述了禾本-豆科间作水分利用的特点和机理。通过与土壤改良、不同灌溉方式,智能检测技术相结合,分析了目前禾本-豆科间作模式下水分利用的不足之处。结果表明,目前禾本-豆科间作水分利用效率方面的研究主要侧重于作物搭配、空间布局和耕作方式,可与灌溉管理和土壤改良结合,利用智能检测设备,实时精准的对作物、土壤和环境等因素进行监测,以便进一步了解作物生态生理过程,水分迁移规律以及不同种间的竞争和互补性的协同作用,以便形成禾本-豆科间作水分高效利用管理模式。

关键词：间作耗水量水分利用效率水分高效利用灌溉管理

基于动水法的流量过程线推移法在渠道渗漏计算中的应用

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农业工程学报 2015年第12期31卷 151-157页

作者：柴春岭高惠嫣杨路华刘宏权河北农业大学城乡建设学院保定071001

动水法观测渠道渗漏较静水法便捷,但由于动水法观测条件苛刻,通常使得动水法定义下的计算结果可靠性较差。该文通过对动水法观测问题及特点分析,建立了流量过程线推移法,通过数据平行检验,绘制有效数据的流量过程线,并对流量过程线进行... 详细信息

动水法观测渠道渗漏较静水法便捷,但由于动水法观测条件苛刻,通常使得动水法定义下的计算结果可靠性较差。该文通过对动水法观测问题及特点分析,建立了流量过程线推移法,通过数据平行检验,绘制有效数据的流量过程线,并对流量过程线进行顺流推移和逆流推移,从而获得某观测时段内上、下游观测断面的流量过程线差,进而算得损失流量。该文以石津灌区四干三分干南四支梯形混凝土衬砌渠道为例进行了分析,对该段渠道上6种衬砌形式进行静水法和流量过程线推移法观测。静水法分析得6种衬砌形式的渗漏量与渠道水深之间均表现为幂函数形式。流量过程线推移法通过平行检验得到19组数据,计算得到渗漏量,将其与静水法得到结果进行比较,得到有12组数据绝对误差小于10 m3/(km·h)。两种方法的渗漏量与水深相关分析呈现相同的变化趋势,即渗漏量随水深的增加而增加。该研究初步验证了流量过程线推移法在渗漏量计算上的可行性。

关键词：渠道计算流量控制流量过程线推移动水法静水法混凝土衬砌渠道渠道渗漏

水肥互作对膜下滴灌绿豆干物质积累与产量的影响

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河北农业大学学报 2023年第2期46卷 96-102页

作者：朱睿刘宏权柴春岭陈任强王晓玲高惠嫣龙辉河北农业大学城乡建设学院河北保定071000 保定市水利水电勘测设计院河北保定071001

为了探究水肥互作对绿豆生长和产量的影响,制定适水减肥丰产的水肥管理制度指导绿豆生产,于2020年6—8月在河北省巨鹿县河北农业大学综合试验站开展田间试验。试验采用裂区设计,考虑灌水、施肥2个因素。通过控制绿豆不同生育期灌水上下... 详细信息

为了探究水肥互作对绿豆生长和产量的影响,制定适水减肥丰产的水肥管理制度指导绿豆生产,于2020年6—8月在河北省巨鹿县河北农业大学综合试验站开展田间试验。试验采用裂区设计,考虑灌水、施肥2个因素。通过控制绿豆不同生育期灌水上下限将灌水设3个水平,记为W1、W2、W3。追氮量设35、70和105 kg/hm^(2)3个水平,记为N1、N2、N3,并设不灌水不施肥处理作为对照组,记为W0N0。试验结果表明,不同水肥处理对膜下滴灌绿豆干物质积累影响差异明显,适当灌水施氮会延长绿豆的快速增长时间,增加其干物质累积最大速率。W2N2处理绿豆产量增加效果最好,与W0N0处理相比,增产65.5%。试验中W2N2处理绿豆生长良好,地上部干物质积累量较高,产量增加明显,达到1799.17 kg/hm^(2),故试验中W2N2处理的水肥组合是适用于黑龙港地区适水减肥丰产的水肥管理模式,可用于指导农业生产。

关键词：膜下滴灌水肥互作干物质积累产量绿豆

不同配施肥措施对滨海盐碱地大豆生长和产量的影响

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江苏农业科学 2023年第22期51卷 53-60页

作者：曹巍高惠嫣王鑫鑫陈任强柴春岭刘震赵秀梅刘宏权河北农业大学城乡建设学院河北保定071001 河北省山区农业技术创新中心河北保定071001 国家北方山区农业工程技术研究中心河北保定071001 河北农业大学河北省山区研究所河北保定071001 沧州市农林科学院河北沧州061000 石家庄市鹿泉区源泉灌区服务中心河北石家庄050000 农业农村部华北节水农业重点实验室河北保定071001

针对滨海盐碱地土地肥力不足和盐碱胁迫的问题,探究不同肥料配施对盐碱地种植大豆群体动态、产量及产量构成要素的影响。2022年以大豆品种东营1为供试材料,分别设置5个施肥处理(CK,不施任何肥料;F,仅施加复合肥;FM,复合肥配施有机肥;FB... 详细信息

针对滨海盐碱地土地肥力不足和盐碱胁迫的问题,探究不同肥料配施对盐碱地种植大豆群体动态、产量及产量构成要素的影响。2022年以大豆品种东营1为供试材料,分别设置5个施肥处理(CK,不施任何肥料;F,仅施加复合肥;FM,复合肥配施有机肥;FB,复合肥配施微生物菌剂;FMB,复合肥配施有机肥和微生物菌剂)。结果表明:(1)FM、FB、FMB处理均显著提高大豆的株高、茎粗、叶面积指数、干物质量,FM、FMB处理对大豆群体动态的影响显著高于F、CK处理,但FM、FMB处理之间无显著差异。与F处理相比,FB处理除了株高,其他群体动态指标无显著差异。(2)所有配施肥料处理中,产量构成因素无显著差异,但FM、FMB处理产量达到2 896.59、3 091.95 kg/hm~2,与其他处理差异显著。(3)大豆产量构成因素间关联度大小表现为单株荚数>株高>单株粒质量>百粒质量,其中单株荚数、株高是影响大豆产量的关键因素。(4)FM、FB、FMB处理对大豆产量的贡献分别达18%、9%、24%,对大豆荚数的贡献率为13%、6%、15%。(5)利用主成分分析方法探究大豆产量的构成因素,配施微生物菌剂的FB、FMB处理聚集性较好,组间相似性较高,CK、F处理与其他处理间相对分散对立,与其他处理差异明显。本研究结果表明,配施有机肥和微生物菌剂的施肥模式可以为大豆带来高产和稳产,并减少盐碱地分布不均匀带来的危害。

关键词：盐碱地大豆有机肥微生物菌剂产量群体动态

前茬灌溉对夏玉米灌浆特性、土壤呼吸和产量的影响研究

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节水灌溉 2022年第4期 54-59页

作者：付佳祥柴春岭高惠嫣王晓玲龙辉刘宏权李晓爽河北农业大学河北保定071001 衡水学院河北衡水053000 保定市水利水电勘测设计院河北保定071001

为明确夏玉米前茬冬小麦的灌溉对其籽粒灌浆特性、土壤呼吸速率和产量的影响,在黑龙港流域大田环境下冬小麦季设置5种灌溉制度(W0,W1,W2,W3,W4),夏玉米季不作水分处理,分析夏玉米灌浆特性、产量和土壤呼吸速率及其影响因素。结果表明:... 详细信息

为明确夏玉米前茬冬小麦的灌溉对其籽粒灌浆特性、土壤呼吸速率和产量的影响,在黑龙港流域大田环境下冬小麦季设置5种灌溉制度(W0,W1,W2,W3,W4),夏玉米季不作水分处理,分析夏玉米灌浆特性、产量和土壤呼吸速率及其影响因素。结果表明:夏玉米对土壤水的消耗量和全生育期总耗水量随冬小麦灌溉次数的增加而增加;通过Logistic模型拟合得出夏玉米的粒重与时间拟合效果良好,夏玉米的灌浆持续时间随灌溉次数的增加而延长,W0处理较W1、W2、W3和W4处理提前达到最大灌浆速率且持续时间最短,W2处理最大灌浆速率(V_(m))和平均灌浆速率(V_(a))均最大,分别为1.17 g/d和0.57 g/d;夏玉米的土壤呼吸速率与土壤体积含水率和土壤温度均呈正相关,与不同处理土壤体积含水率相关性均达到显著,与W0和W1处理土壤温度相关性达到显著,夏玉米全生育期平均土壤呼吸速率和总排放量均在W2处理最小,分别为5.78μmol/(m^(2)·s)和2260.75 g/m^(2);前茬灌溉制度对夏玉米农艺性状、产量和产量构成要素无显著影响,但夏玉米产量随冬小麦季灌水次数的增加而增加。综上所述,W2处理在保证产量和节水的同时还可以有效降低温室气体的排放,达到节水减排不减产的目的,为最佳的灌溉制度。

关键词：前茬灌溉夏玉米灌浆特性土壤呼吸产量

华北井灌区作物种植结构调整与农业水资源优化模型研究

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华北井灌区作物种植结构调整与农业水资源优化模型研究

作者：高惠嫣河北农业大学

学位级别：硕士

我国水资源缺乏,水资源危机已成为国民经济发展的“瓶颈”。农业用水占水资源总量的70%左右。农业用水效率较低。随着我国经济的发展,城市化水平不断提高,工业用水和城市用水量急剧增加,大量农业用水通过各种途径转化为工业用水和城市... 详细信息

我国水资源缺乏,水资源危机已成为国民经济发展的“瓶颈”。农业用水占水资源总量的70%左右。农业用水效率较低。随着我国经济的发展,城市化水平不断提高,工业用水和城市用水量急剧增加,大量农业用水通过各种途径转化为工业用水和城市生活用水,进而产生更多的污水、废水,加剧了农业水资源的短缺。我国现有人口近13亿,到2030年左右,人口将达到16亿。预计2050年前需要增加1.4亿t的粮食,这将导致农业水资源短缺的形势更加严峻。对于水土资源配置比例不均衡的华北平原,农业用水就更加紧张了。针对这种情况,本文选具有代表性的三河市泃河以西平原为研究区,对井灌区农业水资源的优化利用及作物种植结构调整进行研究,旨在为井灌区作物种植结构调整和农业水资源的合理利用提供决策依据。本文做了以下主要工作: 首先,运用层次分析法AHP结合三位专家的经验,将种植不同作物单位面积上对生态环境的影响程度进行量化。为农业种植结构调整提供了基础数据。建立农业种植结构调整的多目标模糊优化模型。考虑到农业的可持续发展,此次模型的目标函数为灌溉效益、粮食产量和生态贡献。它们分别代表经济、社会和环境三个方面。以各种作物的种植面积为决策变量。模型求解是通过将多目标函数经过模糊变化成单目标函数后,通过Lindo软件求解的。优化结果符合实际情况。各种作物的种植面积确定后,以年为计算周期,以月为计算时段,以不同时段地表水和地下水的供水量为决策变量,建立水资源优化的线性规划模型,为科学合理的利用地表水和地下水资源提供了理论指导。通过以上分析,提出了三河市研究区、三河市以及整个华北平原的农业种植结构调整方案,并对地下水和地表水的联合调度提出了合理方案,即在满足作物需水要求的同时,合理利用地表水资源,防止地下水进一步过度超采。最后,本文对研究工作进行了总结,对今后的研究进行了展望。

关键词：华北井灌区农业种植结构层次分析法多目标模糊优化农业水资源

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不同品种绿豆萌发期耐盐性分析

分子植物育种 2023年第22期21卷 7500-7508页

作者：袁典刘宏权韩会玲高惠嫣任敬君王政达河北农业大学城乡建设学院保定071000 保定学院保定071000

本试验研究了碱性盐Na2CO3胁迫下28种绿豆的萌发特性。使用50 mmol/L Na2CO3溶液模拟东北平原盐碱环境,以蒸馏水处理作为对照,于人工培养箱内对28种供试绿豆进行胁迫处理,测定发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数、根冠比、胚芽长、胚... 详细信息

本试验研究了碱性盐Na2CO3胁迫下28种绿豆的萌发特性。使用50 mmol/L Na2CO3溶液模拟东北平原盐碱环境,以蒸馏水处理作为对照,于人工培养箱内对28种供试绿豆进行胁迫处理,测定发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数、根冠比、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重、胚根鲜重、胚芽干重、胚根鲜重、相对电导率12项指标并结合多元分析方法进行分析。本试验结果表明,盐胁迫对各品种绿豆12项指标有显著影响,但不同品种影响不同;通过主成成分分析可将12项单项指标转化为3个综合指标;通过耐盐性综合评价值及聚类分析将28种绿豆分成了耐盐性较强、耐盐性中等和耐盐性较弱3种类型。本研究为东北地区盐碱地绿豆选育、种植及推广提供了理论依据。

关键词：绿豆萌发耐盐性

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喷头射程理论公式与试验研究

农业工程学报 2006年第1期22卷 23-26页

作者：脱云飞杨路华柴春岭高惠嫣河北农业大学城乡建设学院保定071000

在无风有空气阻力的假定条件下,根据牛顿第二运动定律和水力学基本理论,推导出喷头射程的理论公式,并选取典型微喷头和喷头,在室内进行喷头射程影响因素的试验。试验结果表明:与国内外常用的经验公式相比,理论公式的计算值与实测值吻合... 详细信息

在无风有空气阻力的假定条件下,根据牛顿第二运动定律和水力学基本理论,推导出喷头射程的理论公式,并选取典型微喷头和喷头,在室内进行喷头射程影响因素的试验。试验结果表明:与国内外常用的经验公式相比,理论公式的计算值与实测值吻合较好,相对误差仅为5.05%。理论公式物理意义明确,计算精度高,适用于各种微喷头和喷头。

关键词：喷头射程理论公式影响因素数学模型

白洋淀西部平原参考作物腾发量长期变化趋势及其成因

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中国农村水利水电 2022年第3期 155-162页

作者：高惠嫣朱睿刘宏权杜秀萍陈任强柴春岭河北农业大学河北保定071001 保定市水利水电勘测设计院河北保定071000

参考作物腾发量ET_(0)是作物需水量计算的关键因子,是水循环研究的重要因素。研究气候变化背景下参考作物腾发量长期变化规律,阐明其主要成因,可为应对气候变化对农业产生的影响和区域水资源规划管理提供基础。采用FAO推荐的Penman-Mont... 详细信息

参考作物腾发量ET_(0)是作物需水量计算的关键因子,是水循环研究的重要因素。研究气候变化背景下参考作物腾发量长期变化规律,阐明其主要成因,可为应对气候变化对农业产生的影响和区域水资源规划管理提供基础。采用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算了淀西平原1955-2018年逐日ET_(0),分析了ET_(0)及其构成项辐射项ETrad和空气动力学项ET_(aero)的长期变化规律,利用Mann-Kendall方法分析了ET_(0)及其主要驱动因素平均温度、湿度、日照和风速的变化趋势,并利用偏相关分析获得ET_(0)和主要驱动因素之间的关系。结果显示:淀西平原多年平均ET_(0)为1070.5 mm,ET_(0)下降趋势明显,倾向率为-19.5 mm/10 a。多年平均ETrad和ET_(aero)占ET_(0)的百分比分别为61.2%和38.8%。从4月至10月以辐射项为主,辐射项占参考作物腾发量的53.0%~80.2%,其他时段空气动力学项占的比例大些。淀西平原平均温度呈显著上升趋势,温度倾向率为0.23℃/10 a;日照时数、平均风速和相对湿度倾向率分别为-138.85 h/10 a、-0.09 m/s/10 a和-0.58%/10 a。从偏相关分析来看,参考作物腾发量与平均温度、日照时数、平均风速呈显著正相关,相关系数分别为0.909、0.608和0.534,与相对湿度呈显著负相关,相关系数为-0.371。淀西平原参考作物腾发量呈显著下降趋势,主要因为日照时数和风速的显著下降所致。

关键词：气候变化参考作物腾发量变化规律 Mann-Kendall法淀西平原