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河西绿洲冷凉灌区膜下滴灌食用向日葵水分调控效应研究

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河西绿洲冷凉灌区膜下滴灌食用向日葵水分调控效应研究

作者：陈谢田甘肃农业大学

学位级别：硕士

农业灌溉水资源短缺和灌溉模式粗放问题已成为制约河西绿洲地区农业可持续发展的重要因素。食用向日葵作为一种耐低温、耐盐碱和抗干旱的经济作物,具有巨大的节水潜力,目前在河西绿洲地区被广泛种植。本文基于2020年4-9月在河西绿洲冷... 详细信息

农业灌溉水资源短缺和灌溉模式粗放问题已成为制约河西绿洲地区农业可持续发展的重要因素。食用向日葵作为一种耐低温、耐盐碱和抗干旱的经济作物,具有巨大的节水潜力,目前在河西绿洲地区被广泛种植。本文基于2020年4-9月在河西绿洲冷凉灌区开展的食用向日葵膜下滴灌水分调亏试验,研究了食用向日葵生理生长特性、耗水特性、产量、品质及水分利用效率对水分亏缺的响应机制。试验共设了4个水分梯度,分别为充分灌溉(75%～85%田间持水量,FC)和轻度(65%～75%FC)、中度(55%～65%FC)、重度(45%～55%FC)水分亏缺。试验包括1个全生育期充分灌溉处理(CK)和9个水分亏缺处理,其中水分亏缺处理分别为:苗期轻度水分亏缺(T1)、苗期轻度+成熟期轻度水分亏缺(T2)、苗期轻度+成熟期中度水分亏缺(T3)、苗期中度水分亏缺(T4)、苗期中度+成熟期轻度水分亏缺(T5)、苗期中度+成熟期中度水分亏缺(T6)、苗期重度水分亏缺(T7)、苗期重度+成熟期轻度水分亏缺(T8)、苗期重度+成熟期中度水分亏缺(T9)。主要研究结果如下:(1)不同水分亏缺处理下食用向日葵0-25cm土壤平均温度的变化规律为:重度水分亏缺>中度水分亏缺>轻度水分亏缺>充分灌溉。在同一生育期,膜下5cm处土壤温度的日变幅较大,而膜下25cm处土壤温度的日变幅较小。(2)不同水分亏缺处理下食用向日葵株高、茎粗、干物质积累量均呈“S”型变化趋势,叶面积指数(LAI)呈“单峰”变化趋势。苗期不同水分亏缺对食用向日葵生长发育会产生一定的抑制作用,在苗期末,水分亏缺处理下株高、茎粗、LAI和干物质积累量较CK分别下降8.48%-24.53%、2.72%-23.23%,5.10%-24.49%和8.73%-23.72%。现蕾期和开花期复水之后,苗期轻度水分亏缺处理(T1、T2、T3)能够产生完全补偿恢复性生长,其株高、茎粗、LAI和干物质积累量到开花末期与CK相比均无显著差异(P>0.05);成熟期的水分亏缺对株高、茎粗已无影响,但降低了LAI和干物质积累量,与CK相比降幅分别为7.58%-44.01%和8.69%-26.71%。(3)苗期和成熟期水分亏缺均会显著降低食用向日葵叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)(P开花期>苗期>成熟期。(5)所有水分亏缺处理中,T1、T2、T4和T5处理的产量与CK处于同一水平(P>0.05),其中T1处理的食用向日葵产量最高,较CK高出1.14%。其余水分亏缺处理的产量均显著低于CK(P0.05),其中T1处理的粗脂肪和粗蛋白含量较CK分别提高1.93%和0.61%,T4处理的粗蛋白含量较CK高出1.32%。成熟期中度水分亏缺(T3、T6、T9)会显著降低食用向日葵粗脂肪和粗蛋白含量(P河西绿洲冷凉灌区食用向日葵最优的调亏灌溉方案。(8)利用Blank模型和Jensen模型拟合了食用向日葵不同生育期耗水量与产量之间的关系,结果发现,Jensen模型的拟合结果优于Blank模型,可将Jensen模型作为适合河西绿洲冷凉灌区食用向日葵的水分生产函数模型。其中由Jensen模型拟合得到的水分敏感指数(?)是现蕾期最大,为0.417,开花期次之,成熟期再次之,苗期最小,为0.163。

关键词：生理生长特性耗水特性产量品质水分亏缺食用向日葵河西绿洲

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河西绿洲玉米免耕连作的地膜厚度适宜性研究

农业科技与信息 2023年第12期 40-44页

作者：张靖刘强邓超超甘肃省农业工程技术研究院甘肃武威733006

为探讨河西绿洲地区不同厚度地膜一膜两年覆盖对土壤水热肥效应、地膜残留以及玉米产量、效益的影响,以0.010 mm新膜常规种植为对照,分别设置厚度为0.006 mm、0.008 mm、0.010 mm、0.012 mm的地膜2年连用免耕种植大田试验。结果表明:地... 详细信息

为探讨河西绿洲地区不同厚度地膜一膜两年覆盖对土壤水热肥效应、地膜残留以及玉米产量、效益的影响,以0.010 mm新膜常规种植为对照,分别设置厚度为0.006 mm、0.008 mm、0.010 mm、0.012 mm的地膜2年连用免耕种植大田试验。结果表明:地膜2年连用后保温效果相较连年铺设新膜均有降低,不同地膜厚度之间玉米全生育期日均地温以0.012 mm最高;不同处理间土壤水分含量差异显著,且随着地膜厚度的增加而增加;随地膜厚度的增加,土壤有机质、全氮含量相对增加,速效磷、钾含量有所降低;膜厚度越厚,地膜回收率越高;玉米产量与收益均以0.012 mm处理最大。综合考虑,地膜连年利用免耕种植地膜厚度宜选择0.010~0.012 mm薄膜。

关键词：河西绿洲玉米免耕连作地膜厚度

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河西绿洲生态农业模式研究

畜牧兽医杂志 2022年第1期41卷 53-54,56页

作者：刘瑞玲刘根新杨小艳王立春杨斗吉本王钦马东江甘肃畜牧工程职业技术学院甘肃武威733006

采用“草-牧-沼-肥-农产品”循环农业生产模式,结合生态种、养循环、环境改造、农产品生产安全的要求和实际需要,将种植业、畜牧业与加工业有机联系。种植优质牧草、饲料,饲喂奶牛,奶牛干粪养蝇蛆,成为鸡的优质蛋白质饲料;畜禽粪便用于... 详细信息

采用“草-牧-沼-肥-农产品”循环农业生产模式,结合生态种、养循环、环境改造、农产品生产安全的要求和实际需要,将种植业、畜牧业与加工业有机联系。种植优质牧草、饲料,饲喂奶牛,奶牛干粪养蝇蛆,成为鸡的优质蛋白质饲料;畜禽粪便用于沼气能源生产,沼肥作为有机农产品基地肥料,沼气用于基地生活用气,周边农户供气;生产优质蔬菜、花卉、水果并进行采摘观光,农产品开发有限公司线上线下营销。通过以畜禽养殖为龙头,沼气能源为纽带,有机肥料生产为驱动力,利用畜禽粪便制气、制肥,变废为宝,促进资源合理转化,发挥气、肥共生体系的综合效益。

关键词：河西绿洲生态农业综合效益

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河西绿洲城市干旱脆弱性评价

土壤 2014年第4期46卷 749-755页

作者：雍国正刘普幸姚玉龙陈丽丽高原王允西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070

用熵值法和贡献度模型,对河西绿洲城市的干旱脆弱性及主要贡献因子进行分析。结果表明:张掖市、酒泉市和金昌市城市干旱脆弱性均处于中等水平,嘉峪关市干旱脆弱性水平较低,武威市干旱脆弱性水平很高;河西绿洲城市干旱脆弱性的空间分异... 详细信息

用熵值法和贡献度模型,对河西绿洲城市的干旱脆弱性及主要贡献因子进行分析。结果表明:张掖市、酒泉市和金昌市城市干旱脆弱性均处于中等水平,嘉峪关市干旱脆弱性水平较低,武威市干旱脆弱性水平很高;河西绿洲城市干旱脆弱性的空间分异与城市化水平基本一致,敏感性与城市化水平关系密切,应对能力受经济水平和自然因素的影响,但自然条件发挥防御干旱的应对作用更大;各市干旱脆弱性指标层的主要贡献因子不尽相同,但总体呈趋同态势,主要集中表现在社会干旱敏感性及应对干旱的技术、自然条件等因子上。最后,有针对性地提出了具体的对策与措施。

关键词：河西绿洲干旱脆弱性评价对策

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气候变化对河西绿洲农业的影响及对策

生态环境学报 2020年第8期29卷 1499-1506页

作者：姚玉璧刘吉宁张民赵继锋李强李东林李裕张秀云兰州资源环境职业技术学院甘肃兰州730021 中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室甘肃兰州730020 西北民族大学甘肃兰州730000 甘肃省定西市气象局甘肃定西743000

气候变暖和区域降水变化给河西绿洲农业生产带来严峻挑战。认识气候变化特征及其对农业的影响,提出应对措施,可为区域农业应对气候变化提供科学依据。基于河西绿洲气象观测资料,分析河西绿洲近58年(1961—2018年)气候变化特征,对比讨论... 详细信息

气候变暖和区域降水变化给河西绿洲农业生产带来严峻挑战。认识气候变化特征及其对农业的影响,提出应对措施,可为区域农业应对气候变化提供科学依据。基于河西绿洲气象观测资料,分析河西绿洲近58年(1961—2018年)气候变化特征,对比讨论气候变化对河西绿洲农业的主要影响,提出河西绿洲农业应对气候变化的适应技术对策。结果表明,近58年,河西绿洲区年平均气温呈显著上升趋势,气温变化倾向率为0.364℃·(10 a)^−1,年平均气温于20世纪70年初开始持续上升,年平均气温上升突变点出现在1997年。年降水量年际变化也呈显著上升趋势,降水量变化倾向率为4.341 mm·(10 a)^−1,降水量于20世纪60年代开始上升,降水量上升突变点为2006年。气候变暖使河西绿洲作物生长季延长,春小麦、玉米的出苗期、生育期缩短,成熟期提前;作物适宜种植区和可以种植区海拔增加,多熟制北移,夏粮面积缩小,秋粮面积增大。弱冬性、中晚熟品种逐步取代强冬性、中早熟品种;玉米中晚熟品种种植适宜区上限高度已由海拔1500 m提升到海拔1800 m左右。未来气候变化对绿洲农业发展利弊共存。夏季降水增多会增加径流量,山区降雪会增加冰川储水量;气温增高,有效积温增加,无霜期延长,复种指数提高;但是,气候变暖使灾害性天气的极端性增加,危害加重,对设施农业、大田生产造成的损失增加。要严格控制人工绿洲面积,提高土地生产力;优化农业产业结构,发展高效绿洲生态农业种植模式;加快特色农业建设,优化农业经济结构;依靠科技提升核心竞争力,逐步提高农业现代化水平;研究绿洲生态系统演变机理和驱动机制,维护绿洲生态系统平衡;发展节水生态农业,建立绿洲多元化复合种植结构;发展绿洲及过渡带舍饲畜牧业,延长生态产业链。通过上述的措施,科学开发利用气候资源,减缓气候变暖的不利影响,应对气候变化。

关键词：气候变化影响对策河西绿洲

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河西绿洲旱地油菜田间杂草防治技术

北方园艺 2013年第5期 47-49页

作者：杨作清吕鹏甘肃中牧山丹马场总场二场甘肃张掖730000 甘肃省农垦集团有限责任公司甘肃兰州730000

白菜型小油菜是甘肃省河西绿洲区重要的油料作物,种植面积正逐年增加。近年来,随着耕作制度的变革以及油菜面积的扩大,油菜田杂草构成也日趋复杂。杂草种类多、危害重,杂草与油菜争光、争水、争肥,一些缠绕性的杂草,如薄蒴草、卷茎蓼等... 详细信息

白菜型小油菜是甘肃省河西绿洲区重要的油料作物,种植面积正逐年增加。近年来,随着耕作制度的变革以及油菜面积的扩大,油菜田杂草构成也日趋复杂。杂草种类多、危害重,杂草与油菜争光、争水、争肥,一些缠绕性的杂草,如薄蒴草、卷茎蓼等常缠绕油菜,造成田间通风透光不良,当油菜停止生长后,如遇湿度大、气温高的环境条件,薄蒴草生长迅速,很快将作物全部覆盖,

关键词：旱地油菜杂草防治河西绿洲田间技术油料作物种植面积油菜田杂草

遗传算法在河西绿洲菘蓝灌溉决策优化中的应用

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农业工程 2023年第6期13卷 53-59页

作者：陈传阳王玉才史桓瑜石辉煌庞凯甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070

为缓解河西绿洲菘蓝种植水资源供需矛盾,解决灌溉过程中存在的灌溉决策粗放问题,提高灌溉水利用效率,参照Jensen模型、水量平衡方程等,根据河西绿洲干旱少雨的环境特征及菘蓝种植过程中各生育期耗水强度不同的生长规律,构建了菘蓝灌溉... 详细信息

为缓解河西绿洲菘蓝种植水资源供需矛盾,解决灌溉过程中存在的灌溉决策粗放问题,提高灌溉水利用效率,参照Jensen模型、水量平衡方程等,根据河西绿洲干旱少雨的环境特征及菘蓝种植过程中各生育期耗水强度不同的生长规律,构建了菘蓝灌溉决策模型并利用遗传算法对有限水资源在菘蓝灌溉中的合理分配进行求解。同时综合考虑各生育期灌溉水量约束条件、有效降水量、灌溉成本和产量等因素,在非充分灌溉理论指导下,利用遗传算法结合现有菘蓝种植数据对灌溉决策进行优化,以达到节水、高效、高产的目的。优化结果显示,肉质根轻度水分亏缺可以显著提高灌溉水利用效率,同实际种植灌溉情况相符。

关键词：河西绿洲菘蓝非充分灌溉遗传算法灌溉决策

河西绿洲灌区春小麦留茬免耕的防风蚀效应研究

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中国生态农业学报 2009年第2期17卷 244-249页

作者：张文颖张恩和景锐黄高宝甘肃农业大学农业生态工程研究所兰州730070 湖北生态工程职业技术学院武汉430200

通过风洞模拟试验,对不同留茬高度(20cm和40cm)和不同留茬方式(立秆留茬和留茬收后压倒)下的土壤风蚀量和不同处理在25～250mm高度内的风速廓线进行定量测定,并分析土壤风蚀速率与风速的关系。结果表明,高立秆留茬免耕处理在吹蚀风速20m... 详细信息

通过风洞模拟试验,对不同留茬高度(20cm和40cm)和不同留茬方式(立秆留茬和留茬收后压倒)下的土壤风蚀量和不同处理在25～250mm高度内的风速廓线进行定量测定,并分析土壤风蚀速率与风速的关系。结果表明,高立秆留茬免耕处理在吹蚀风速20m·s-1以下时对土壤的防风蚀作用存在显著影响。立秆留茬40cm的风蚀速率比传统耕作降低87.84%,比相同留茬量的压倒留茬处理降低5.89%,表现为最小风蚀速率,且对吹蚀风速的减弱作用最强,防风蚀效果最好。进一步研究表明,传统耕作的土壤风蚀速率(Q)与风速(V)呈幂函数关系,而免耕处理的土壤风蚀速率(Q)与风速(V)遵循二次函数关系。

关键词：春小麦风洞模拟免耕留茬方式留茬高度土壤风蚀速率风速廓线风蚀河西绿洲

水肥耦合对河西绿洲板蓝根生理特性及产量影响

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西北农业学报 2017年第1期26卷 25-31页

作者：张文斌张荣李文德李翊华陈修斌张掖市经济作物技术推广站甘肃张掖734000 河西学院农业与生物技术学院甘肃张掖734000

为获得河西绿洲板蓝根生产的适宜水肥用量,以板蓝根品种‘安徽亳州种’为材料,采用裂区试验设计,研究不同水肥耦合处理(A1B1、A1B2、A1B3、A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2和A3B3)对板蓝根生理特性及产量影响。结果表明:采用田间持水量为7... 详细信息

为获得河西绿洲板蓝根生产的适宜水肥用量,以板蓝根品种‘安徽亳州种’为材料,采用裂区试验设计,研究不同水肥耦合处理(A1B1、A1B2、A1B3、A2B1、A2B2、A2B3、A3B1、A3B2和A3B3)对板蓝根生理特性及产量影响。结果表明:采用田间持水量为75%~90%、肥料水平为N 225kg/hm^2+P_2O_5525kg/hm^2+K 150kg/hm^2时的水肥组合处理(A2B1),其板蓝根的株高、最大叶长、最大叶宽、主根根长、根直径、叶片数等形态指标都显著高于其他处理;同时板蓝根在营养生长的前期、中期、后期,植株的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)及蒸腾速率(T_r)也最大,植株保持较强的生理代谢活动,A2B1处理的板蓝根产量最高(209.05kg/667m^2),不同水肥耦合处理对板蓝根单位面积产量影响大小顺序为A2B1>A2B2>A2B3>A1B1>A1B2>A1B3>A3B1>A3B2>A3B3。

关键词：河西绿洲水肥耦合板蓝根生理特性产量