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保水剂对注水播种玉米土壤水分运移及水分生产效率的影响

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农业工程学报 2011年第3期27卷 37-42页

作者：李海燕张芮王福霞甘肃农业大学工学院兰州730070 甘肃省水利水电勘测设计研究院兰州730000

通过大田免储水灌注水加保水剂播种玉米灌溉试验,分析了保水剂对土壤水分扩散规律及变化动态、玉米耗水量、水分生产效率和产量等指标的影响效果。结果表明,保水剂施量为2.5g/m2的注水播种玉米(YB2.5)在全生育期都具有良好的保水效果,... 详细信息

通过大田免储水灌注水加保水剂播种玉米灌溉试验,分析了保水剂对土壤水分扩散规律及变化动态、玉米耗水量、水分生产效率和产量等指标的影响效果。结果表明,保水剂施量为2.5g/m2的注水播种玉米(YB2.5)在全生育期都具有良好的保水效果,是既增产又节水的最佳处理;保水剂施量为1.5g/m2和保水剂拌种处理只在播后101d内可有效增加土壤含水率,之后保水效果逐步衰减;施量为0.5g/m2处理与不施加保水剂处理相比,土壤含水率无明显提高,说明保水剂施量过小时,保水效果不明显。

关键词：含水率保水灌溉保水剂注水播种玉米土壤水分运移水分生产效率

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稻虾共作系统的水文特征及水分生产效率分析

稻虾共作系统的水文特征及水分生产效率分析

作者：郭灿华中农业大学

学位级别：硕士

稻田综合种养是当前我国稻作的重要模式,近年来发展迅速,尤其是稻虾共作成为了研究热点。稻虾共作模式的水资源环境变化和水资源利用效率关系到该模式的可持续性发展。为了深入了解湖北省不同环境条件下稻虾共作模式水分平衡状况和水分... 详细信息

稻田综合种养是当前我国稻作的重要模式,近年来发展迅速,尤其是稻虾共作成为了研究热点。稻虾共作模式的水资源环境变化和水资源利用效率关系到该模式的可持续性发展。为了深入了解湖北省不同环境条件下稻虾共作模式水分平衡状况和水分生产效率,本试验于2017-2018设置了田间定位试验、定点观测试验和区域调查试验。通过HYDRUS-1D模型模拟湖北省稻虾共作不同养殖沟宽度和不同地貌类型环境下的水分平衡,并计算其水分生产效率。旨在探明稻虾共作模式下水分生产效率和水平衡的变化特征,评估湖北省不同区域稻虾共作水文循环特征和适宜性。研究结果如下:（1）利用HYDRUS-1D模型模拟田间定位试验不同养殖沟宽度的土壤体积含水率,利用效率模型和评价指标分别对4种养殖沟宽度进行分析和评价。4种不同养殖沟宽度模拟结果显示:效率系数（Ens）结果分别为0.74、0.88、0.81和0.85;均方根误差（RMSE）结果分别为6.38、5.87、4.51和3.44。结果表明模型能够很好的模拟田间土壤水分运动特征,体现了该模型在稻虾共作田和稻单对照田的适用性。（2）田间定位试验表明,稻虾共作不同养殖沟宽度水分生产效率随着养殖沟宽度的增加而降低,分别为0.81 kg/m~3、0.78 kg/m~3、0.69 kg/m~3和0.60 kg/m~3。HYDRUS-1D模型模拟了田间定位试验不同养殖沟宽度的水分平衡,结果表明:地下水补给量3 m＞2 m＞1 m＞CK,分别为83.0 mm、72.1 mm、62.5 mm和55.6mm;渗漏量3 m＞2 m＞1 m＞CK,分别为319.9 mm、245.6 mm、135.5 mm和68.1 mm;随着养殖沟宽度增加,水分调蓄量分别为108.3 mm、756.9 mm、1516.7mm和1873.5 mm。（3）定点观测及区域调查研究表明,湖北省不同地貌环境特点和水土资源状况制约着稻虾共作模式的应用,影响其水分管理模式。江汉平原:稻虾共作田块采取宽沟（5 m-8 m）模式,田块面积大,通常50亩左右一个单位,水源充足灌溉方便。稻季田面灌水深度10.62 cm,稻田“露田”46.39天。水稻收割后晒田一段时间后,覆水至田面高度,3月至6月逐渐加深到30 cm-70 cm;鄂东南丘陵:稻虾共作田块采取窄沟（2 m-5 m）模式,部分丘陵地区设置生态池,解决小龙虾的过冬问题。水源主要来自降雨和水库河流,稻季田面灌水深度7.61 cm,稻田“露田”55.76天。水稻收割后,湖区一般覆水至田面平齐,3月6月逐渐加深到30 cm-75 cm。丘陵地带冬季不覆水。鄂中北岗地:稻虾共作田块同样采取窄沟（1 m-4 m）模式,水资源相对匮乏,主要利用水库水等。稻季田面灌水深度8.14 cm,灌水次数通常在7.48次,稻田“露田”25.67天。水稻收割后一周内覆水至田面10 cm,3月至6月逐渐加深到20 cm-50 cm。不同区域水分生产率:鄂中北岗地＞江汉平原＞鄂东南丘陵,分别为0.83kg/m~2、0.79 kg/m~2和0.66 kg/m~2。不同区域水分平衡:江汉平原灌溉量、地下水补给和调蓄水量最大,分别为1553.7 mm、104.5 mm和872.4 mm;鄂中北岗地蒸散发量最大,达到725.3 mm;鄂东南丘陵降雨量和渗漏最大,分别为789.0 mm和830.4 mm。（4）通过模拟不同灌溉量（养殖沟宽度）来优化灌溉模式。江汉平原地区在原来的灌溉量基础上可以适当增加灌溉量（原来灌溉量的1.25倍至1.5倍）,其中调蓄水可以增加457.33 mm-931.71 mm;鄂中北岗地适宜维持现有的灌溉量或者养殖沟宽度;鄂东南丘陵地区土壤保水性较差,可以适当降低灌溉水（原来灌溉量的0.75倍）,减少渗漏98.4 mm,以达到水资源的高效利用。（5）湖北省稻虾共作适宜性分析表明:江汉平原地形平坦,灌溉方便,适宜大面积的稻虾共作,通常以村级为单位进行上千亩连片养殖,养殖沟可采用5m以上超宽沟类型,稻虾共作适宜面积为25万ha;鄂中北岗地适宜在集水容易且水资源丰富的地区进行一定面积的稻虾共作,通常以家庭合作社为主,面积控制在50亩至500亩范围,稻虾共作适宜面积为3万ha;鄂东南丘陵水资源较为充足,也可以发展一定规模的稻虾共作。但渗漏量大,田块面积和养殖沟不适宜过大,稻虾共作适宜面积为7万ha。

关键词：稻虾共作模式 HYDRUS-1D 水分平衡水分生产效率

水分下限对西瓜/棉花间作水分生产效率及土地利用率的影响

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灌溉排水学报 2016年第12期35卷 39-44页

作者：强小嫚孙景生宁慧峰中国农业科学院农田灌溉研究所/农业部作物需水与调控重点实验室河南新乡453002

以华北地区西瓜/棉花间作群体为研究对象,于间作共生期内西瓜不同生育阶段设置不同灌水下限,分析了不同水分下限对西瓜/棉花间作水分生产效率及土地利用效率的影响。结果表明,西瓜/棉花间作具有显著的间作优势,其中,西瓜膨大期灌水下限... 详细信息

以华北地区西瓜/棉花间作群体为研究对象,于间作共生期内西瓜不同生育阶段设置不同灌水下限,分析了不同水分下限对西瓜/棉花间作水分生产效率及土地利用效率的影响。结果表明,西瓜/棉花间作具有显著的间作优势,其中,西瓜膨大期灌水下限为田间持水率的70%(PD70处理)时,保证了西瓜产量较高的同时显著提高了棉花籽棉产量,PD70处理水分生产效率虽低于单作西瓜处理,但高于其他间作处理和单作棉花处理,该处理总产出值亦较其他处理偏高。间作各处理土地当量比均大于1,其中,PD70处理显著高于其他处理。因此,该地区西瓜/棉花间作系统在共生期西瓜膨大期灌水下限为田间持水率的70%有利于间作系统的协调生长,可以达到节水高产高效的目标。

关键词：间作西瓜棉花水分生产效率土地当量比

寒地黑土稻作不同水氮耦合方式下经济效益、品质及水分生产效率的试验研究

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节水灌溉 2016年第3期 35-37页

作者：梁乾平张玉庆金子茗东北农业大学水利与建筑学院哈尔滨150030 农业部农业水资源高效利用重点实验室哈尔滨150030

通过全面小区试验研究,针对水稻不同水氮耦合模式下的经济效益、产量、品质、降雨利用率、灌溉水生产效率、水分生产效率等数据,运用SAS、Excel和MATLAB等统计软件对上述数据进行比较和分析。综合比较表明,蓄水控灌常氮是同时满足经济... 详细信息

通过全面小区试验研究,针对水稻不同水氮耦合模式下的经济效益、产量、品质、降雨利用率、灌溉水生产效率、水分生产效率等数据,运用SAS、Excel和MATLAB等统计软件对上述数据进行比较和分析。综合比较表明,蓄水控灌常氮是同时满足经济效益好、产量高、面源污染少、用水量较少的一种水肥耦合模式。

关键词：水稻水分生产效率水氮耦合

灌溉方式对春大棚黄瓜产量、经济效益和灌溉水分生产效率的影响

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北方园艺 2016年第5期 56-59页

作者：石文学王军张志国程明杨雪松安顺伟密云县农业技术推广站北京101500 北京东方润泽生态科技股份有限公司北京100084 北京市农业技术推广站北京100029

以"北农佳秀"黄瓜为试材,研究了不同灌溉方式对其生长、产量、经济效益和水分生产效率的影响,以期明确不同灌溉方式节水增产效果。结果表明:膜下微喷和膜下滴灌均能促进黄瓜生长,提高产量、灌溉水分生产效率、品质和经济效益。与CK(覆... 详细信息

以"北农佳秀"黄瓜为试材,研究了不同灌溉方式对其生长、产量、经济效益和水分生产效率的影响,以期明确不同灌溉方式节水增产效果。结果表明:膜下微喷和膜下滴灌均能促进黄瓜生长,提高产量、灌溉水分生产效率、品质和经济效益。与CK(覆膜沟灌,农户常规灌溉量)相比,D1(膜下滴灌,70%常规灌溉量)、D(膜下滴灌,85%常规灌溉量)、M1(膜下微喷,70%常规灌溉量)和M(膜下微喷,85%常规灌溉量)产量分别提高34.5%、33.4%、29.1%和21.4%,处理差异显著。经济效益分别增加3.53万、3.31万、3.27万、2.20万元/hm2。在该试验条件下,综合产量、水分生产效率和经济效益等指标,建议条件较好的农业园区采用滴灌技术,生产条件相对较差的地区采用膜下微喷技术。

关键词：灌溉方式黄瓜产量经济效益水分生产效率

土壤改良剂对马铃薯水分生产效率、产量及品质的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2012年第11期40卷 47-52页

作者：徐胜涛刘景辉张磊陈勤李倩陈峰内蒙古农业大学燕麦科技创新团队内蒙古呼和浩特010019 加拿大农业与农业食品部列桥研究中心武川县农业综合开发技术研究推广中心内蒙古武川011700

【目的】探明干旱半干旱条件下,不同土壤改良剂单施及其复配对马铃薯水分生产效率、产量及品质的影响。【方法】在干旱半干旱气候条件下,以马铃薯品种"克新1号"为材料,研究了聚丙烯酸钾(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)和腐殖酸(HA)3种土壤改良... 详细信息

【目的】探明干旱半干旱条件下,不同土壤改良剂单施及其复配对马铃薯水分生产效率、产量及品质的影响。【方法】在干旱半干旱气候条件下,以马铃薯品种"克新1号"为材料,研究了聚丙烯酸钾(PAA)、聚丙烯酰胺(PAM)和腐殖酸(HA)3种土壤改良剂单施和复配处理对马铃薯水分生产效率、产量、品质及经济效益等的影响。【结果】复配和单施均能明显提高马铃薯不同生育时期0～40cm土层的土壤贮水量;增加马铃薯产量,且PAM与HA复配的增产效果最好,达32.89%。施用土壤改良剂能够提高马铃薯的水分生产效率,单施最高为PAA,较CK增加16.78kg/(mm.hm2),提高了20.08%,与单施PAM差异不显著;复配最高为PAM与HA,较CK增加37.79kg/(mm.hm2),提高了45.22%。施用土壤改良剂显著降低了马铃薯的还原糖含量,提高了马铃薯的淀粉和蛋白质含量。PAM和HA复配增收效果最好,增收2 499元/hm2,其次为PAM单施,增收2 066元/hm2。【结论】综合分析认为,最佳施用技术为PAM与HA复配。

关键词：土壤改良剂马铃薯水分生产效率

渭河流域水分生产效率遥感模型构建与估算研究

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渭河流域水分生产效率遥感模型构建与估算研究

作者：位贺杰陕西师范大学

学位级别：硕士

水分生产效率或称水分利用效率(Water Use Efficiency, WUE)可用于描述植物光合作用碳同化过程中“水损失"和“碳收益”之间的关系,是联系植被生态系统碳循环和水文循环的重要变量,是水—碳循环间耦合关系的重要指标,对其进行研究有助... 详细信息

水分生产效率或称水分利用效率(Water Use Efficiency, WUE)可用于描述植物光合作用碳同化过程中“水损失"和“碳收益”之间的关系,是联系植被生态系统碳循环和水文循环的重要变量,是水—碳循环间耦合关系的重要指标,对其进行研究有助于揭示全球变化对水—碳循环相互作用关系的影响及其机理。在区域尺度上,WUE的大小可用净初级生产力(Net Primary Production, NPP)与蒸散发(Evapotranspiration, ET)的比值来反映。近些年,渭河流域在气候暖干化和人类活动的双重影响下,生态环境退化严重,面临着生态环境修复和合理利用水资源的双重任务,发展渭河流域WUE的遥感估算模型,估算流域NPP、ET,研究流域WUE的基本特征规律,可为公平定量的评价流域生态保护措施和环境管理政策的成效以及合理地进行流域水、碳资源的综合管理与宏观调控提供依据,也可为流域权衡与协同生态环境修复与水资源贫乏之间的关系即“固碳”与“耗水”之间的关系提供参考。本文基于估算NPP的CASA模型和估算ET的三角形模型,对部分参数进行改进的基础上,构建了由NPP子模型和ET子模型组成的渭河流域WUE遥感估算模型,并以2010年渭河流域的相关MODIS影像和相关气象参量为数据源,实现了以16天为尺度的NPP、以日为尺度的ET以及以16天为尺度的WUE的估算,并对估算结果进行了比较、验证和分析。得出的主要结论如下：(1)改进的CASA模型对渭河流域NPP的估算结果要优于MOD17-NPP,诸多NPP模型对不同土地覆被类型的NPP模拟结果存在差异,这可能与模型模拟NPP年份不同、使用数据源不同、模型参数不同等原因有关,而累计NDVI的合理性评价表明本文构建NPP子模型模拟渭河流域NPP空间分布与时间变化较为合理。(2)三角形模型对渭河流域ET的估算结果与MOD16-ET在时间序列与空间分布上均具有较好的可比性,与FAO Penman-Monteith公式计算的潜在蒸散发在时间序列上相关性较好,流域水量平衡法对估算值的精度验证表明气象、水文实测数据推算ET与遥感反演ET平均相对误差为6.51%。(3)研究构建的渭河流域WUE遥感模型估算结果与MODIS-WUE在时间序列与空间分布上具有较好的相关性,其中常绿针叶林和落叶针叶林由于像元数目少,模拟效果较差,其它植被覆盖类型WUE模拟结果与通量观测数据以及生态系统模型模拟结果具有一定的可比性,各模型模拟结果存在差异可能与WUE定义不同、模拟区域不同、使用数据源不同以及使用植被覆盖分类底图不同等原因有关。(4)2010年渭河流域NPP年内分布呈现“双峰”型格局,以8月份值最高,呈现夏季>秋季>春季>冬季的特征;2010年渭河流域ET年内分布呈现“单峰”型格局,以6月份值最高,呈现夏季>春季>秋季>冬季的特征;空间分布上六盘山、子午岭、黄龙山以及秦岭北坡等林区NPP、ET表现为高值区,流域上游低植被覆盖区以及西安市建成区NPP、ET表现为低值区。(5)2010年渭河流域WUE年均值呈现森林生态系统>农田生态系统>草原生态系统>灌丛生态系统的特征,WUE年内分布呈现微“双峰”型格局,以8月份最高,春、夏、秋、冬四季WUE分别为0.57、1.05、0.66、0.12 gC·m-2.mm-1;渭河流域WUE空间分布整体呈现中游高,下游次之,上游低的分异特征,局部呈现子午岭、黄龙山、六盘山以及秦岭北坡等林区部分区域高,西安市建成区、子流域上游低植被覆盖区以及局部旱作农业区低的分异特征。(6)渭河流域年内WUE与气温和降雨的关系表明：随气温增加,流域WUE变化可以划分为5个阶段,依次呈现为基本不变(-10--5℃)一轻微上升(-5～0℃)→迅速增加(0～20℃)→平稳(20～25℃)→下降(>25℃);随降雨量增加,流域WUE变化也可以划分为5个阶段,依次呈现为迅速增加(0-50 mm)→缓慢增加(50～100mm)→平稳(100～200mm)→缓慢下降(200～250 mm)→迅速下降(>250 mm)。

关键词：水分生产效率净初级生产力蒸散发渭河流域

灌溉方式对大棚黄瓜灌溉水分配和水分生产效率的影响

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西北农业学报 2012年第8期21卷 171-174页

作者：安顺伟周继华王克武石然朱鹏浩北京市农业技术推广站北京100029 怀柔区农业技术推广站北京101400

为了探索北京郊区塑料大棚黄瓜适宜的灌溉方式,以黄瓜中农16为试材,研究不同灌溉方式对春茬塑料大棚黄瓜灌溉水水分分配和水分生产效率的影响。结果表明,在灌溉量相同条件下,与传统灌溉相比,膜上沟灌和膜下沟灌处理深层渗漏量和土壤贮... 详细信息

为了探索北京郊区塑料大棚黄瓜适宜的灌溉方式,以黄瓜中农16为试材,研究不同灌溉方式对春茬塑料大棚黄瓜灌溉水水分分配和水分生产效率的影响。结果表明,在灌溉量相同条件下,与传统灌溉相比,膜上沟灌和膜下沟灌处理深层渗漏量和土壤贮水量增加;耗水量分别降低10.5%和5.9%;产量分别提高8.6%和7.5%,水分生产效率分别提高18.7%和15.4%。塑料灌水带与传统灌溉相比提高产量和水分生产效率,但与膜上沟灌和膜下沟灌相比,产量和水分生产效率均有所降低。因此,在该试验条件下,膜上沟灌和膜下沟灌是京郊塑料大棚黄瓜适宜的灌溉方式。

关键词：灌溉方式黄瓜水分分配水分生产效率

节水灌溉模式对烤烟生产及水分生产效率的影响

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灌溉排水学报 2012年第3期31卷 139-142页

作者：王宇王维汉绍兴市水利局浙江绍兴312000 浙江水利水电专科学校杭州310018

为优化烤烟节水灌溉模式,采用避雨控水试验研究了9种节水灌溉模式对烤烟干物质、养分积累与分配、产量及水分生产效率的影响。结果表明,干物质在叶部的积累比在其他器官中对水分调控更为敏感,处理3(50%θF-80%θF-60%θF)较其他处理更... 详细信息

为优化烤烟节水灌溉模式,采用避雨控水试验研究了9种节水灌溉模式对烤烟干物质、养分积累与分配、产量及水分生产效率的影响。结果表明,干物质在叶部的积累比在其他器官中对水分调控更为敏感,处理3(50%θF-80%θF-60%θF)较其他处理更有利于提高烤烟叶片生产能力;烤烟氮、磷、钾元素积累受水分调控的影响程度由大到小依次为氮、磷、钾,处理6(60%θF-80%θF-70%θF)对氮、磷、钾元素吸收相对均衡;9个节水灌溉模式中,处理3节水增产效果明显。

关键词：烤烟节水灌溉模式干物质养分水分生产效率产量