旱地玉米膜下滴灌节水技术试验报告

在玉米严重干旱期，进行膜下滴灌，设置不同灌水量、灌水时间，比较其节水增产效益。本试验设置灌水量5m^3／亩、10m^3／亩、15m^3／亩三个水平，灌溉时间选择，一次补灌7月5日，两次补灌6月20日和7月5日各一次。试验结果表明：早地玉米严重干旱期膜下滴灌，以7月5日一次灌水15m^3／亩效果最好，产量达607.1kg／亩，较不灌水对照产量398.7kg／亩，增产208.4kg／亩，增产率达52.3％。     

桐棉松高脂高材林抚育试验研究

选择1991—1993年自然飞子成林的桐棉松林进行人工抚育试验。试验设试验林和对照林。试验林面积6.2hm2,对照林面积5.6hm2,对照林的起源、林龄、单位面积保存株数、立地条件与试验林基本一致。试验林于1994—1995年进行人工补植,于幼林期每年割草、砍灌、施肥2次,并进行1次透光伐,待林分进入割脂期后,再进行1次林下除草、砍灌,改善生长条件,促进林木快速生长。对照林于幼林期不补植,每年只进行1次除草、砍灌、施肥和透光伐,待林分进入割脂期后,也进行1次林下除草、砍灌外,就不再进行其他抚育措施。20年生时,试验林保存率达到90%以上,林木胸径生长年均超过1cm/a,树高生长达到0.86~0.89m/a,蓄积量8.2m3/hm2·a,松脂产量达到每株5.7kg,全年9280kg/hm2;而对照林胸径年生长0.7~0.86cm/a(比试验林少0.38~0.48cm/a),树高年生长0.52~0.78m/a(比试验林少1.8~2.9m/a),蓄积量6.3m3/hm2·a,松脂产量每株4.5kg,全年7601kg/hm2。试验林的林木生长明显优于对照林的林木生长。     

水氮耦合对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

在大田试验条件下,以冬小麦矮抗58为材料,在小麦生育期不灌水(W0)和拔节期灌水(W1)两个水分处理下,研究了不施氮肥(N0),180 kg/hm(2N1),240 kg/hm(2N2),300 kg/hm(2N3)4个施氮水平对冬小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.结果表明:拔节期灌水处理小麦籽粒产量、氮肥农学利用效率明显高于不灌水处理,但灌水处理水分利用效率明显低于不灌水处理.相同水分处理下,不同施氮处理之间存在明显差异,且均以240 kg/hm2施氮处理产量最高.研究还发现,在拔节期灌水处理条件下,小麦籽粒灌浆后期存在"灌浆小高峰"现象,这可为最终提高籽粒千粒重,进而提高小麦籽粒产量奠定基础.综上所述,适宜的水分处理和合理的施氮量有利于提高小麦产量和水、氮利用效率.     

贵州坡耕地可持续管理研究

8年来,以裸地为对照,采用小区径流场法对旱坡地可持续管理技术的主要措施,即截流沟措施、横坡种植措施和植物篱种植措施进行探讨.结果表明:在无植被覆盖的裸露耕地上,水土流失十分严重,地表径流达到4044.3 m3、/hm2.a、土壤侵蚀量高达172.4t/hm2.a,以此速率流失土壤,其耕层(15 cm)约在12 a后.将被冲刷殆尽.截流沟措施与横坡种植措施相比,可减少地表径流710 m3/hm2.a和土壤侵蚀量19t/hm2.a;但其占地面积大,农作物产量减少58.1%.植物篱种植措施与横坡种植相比可减少地表径流345.2 m3/hm2.a;土壤侵蚀量21 t/hm2.a.虽然植物篱占具耕地面积,但并不影响农作物产量,且棚篱作物叶片可作饲料绿肥等用途.植物篱种植下的耕层土壤的酸碱度和质地得到改善;土壤侵蚀速率远低于易风化土壤的成土速率;同时结合人工翻耕,每年平均以17.5 cm的速度形成梯坎,以1.1°的速度减缓坡度.该项技术最终可实现坡改梯的目的,实现旱坡地的可持续利用1.     

北疆沿天山一带复种油葵栽培技术模式——两早配套,早播早发早熟促丰产

合理的栽培技术模式标志着栽培技术已趋于成熟。当前早熟小麦奎冬 5号一般能在 6月 2 8日前后成熟 ,早熟油葵DK3790在 7月 1 0前播种 ,1 0月上旬成熟。采用少免耕整地的先播后灌技术 ,能缩短农耗期 4～ 5天。在施用磷酸二铵 1 50kg/hm2 、现蕾前追施尿素 2 2 5～ 30 0kg/hm2 条件下 ,可获得产量 2 70 0～ 30 0 0kg/hm2 。全生育期灌水 3、4次。全面实行机械化操作 ,向规模化、产业化方向发展。     

不同水氮处理对滴灌春小麦氮素积累转运及产量的影响

为了明确施氮量和灌溉量对小麦花后干物质、氮素积累与转运的影响及其与产量关系,本研究在大田滴灌条件下,研究了常规灌溉Wc和适度亏缺灌溉W1、W2、W3,Wc灌水量5250 m3/hm2,W1、W2、W3总灌水量均为4575m3/hm2和施氮量,常规施氮N20(300 kg/hm2)、氮肥后移N16a (240 kg/hm2)、氮肥前移N16b(240 kg/hm2)、不施氮N0(0 kg/hm2),对春小麦开花前后的干物质积累和氮素积累、转运及产量的影响。结果表明:小麦干物质的积累量理论值以适度水分亏缺下氮肥前移N16b积累的干物质量理论值高于氮肥后移N16a。氮素积累量在4个灌溉水平下以适度亏缺灌溉的W1水平最大,施氮量为0-300 kg/hm2范围内氮素累积量随施氮量的增加而增加;氮素转运量和贡献率以茎鞘为最大,叶片次之,颖轴最小,水分和施氮量的增加有助于氮素的转运。适度亏缺W1水平下N16b施氮处理的小麦籽粒产量与N20差异不显著;相同施氮量下,W1水平N16b处理的氮肥生产效率达到33.38%,显著高于N16a、N20,N16b的氮肥农学利用率为17.66%,显著高于N16a、N20。综上结果表明:W1N16b处理既保证了小麦的产量与品质,又减少了水氮资源的投入,提高了经济效益且保护了生态环境,因此W1N16b为本实验下的最优水氮耦合模式。     

温室樱桃番茄水肥耦合效应研究

选用3因素二次回归通用旋转组合设计,研究了灌水量、钾肥、磷肥的耦合效应对樱桃番茄的影响,得到樱桃番茄对3因素的数学模型。结果表明：①在本试验条件下,3因素影响樱桃番茄产量的顺序为施钾量〉灌水量〉施磷量。②各因素间存在交互作用,经过计算机模拟,得到樱桃番茄最高产量达到51859．66kg／hm2时,相对应的灌水量、施钾量、施磷量分别为2985．4m3／hm2、85．9kg／hm2、19．3kg／hm2。     

基于多目标遗传算法的石羊河流域水资源优化配置模型

针对石羊河流域水资源存在的问题,在综合考虑经济、社会、生态等多目标的基础上,以工业、生活、生态环境和农业用水的综合效益最大为优化目标,建立多目标的水资源优化配置模型.采用多目标遗传算法求解得到一组最优解集,选出效益值较大的7种不同优化配置方案,应用TOPSIS模型对优化方案进行评价.选出的方案总用水量为19.014亿m3,工业用水量为3.342亿m3,生活用水量为1.046亿m3,生态环境用水量为1.2亿m3,农业用水量为13.426亿m3,这与石羊河流域目前的现实需求是吻合的,也符合流域综合规划的原则.     

甘肃兴隆山主要森林类型凋落物及土壤层的蓄水功能

以甘肃兴隆山青杄林、青杄-白桦林、山杨-白桦林、灌丛林、落叶松林和油松林6种森林类型林下凋落物层和土壤层为研究对象,于2010年进行了不同森林类型蓄水功能的研究。结果表明:(1)凋落物累积量13.40～46.32 t/hm2,油松林是山杨-白桦林的2.71倍;凋落物最大持水量为39.38～85.91 t/hm2,油松林最大,山杨-白桦林最小;(2)土壤密度随土壤深度的加大而增大,毛管孔隙度、总孔隙度、饱和蓄水量、非毛管蓄水量均随土壤深度的加大而减小;6种森林0～60 cm土壤层非毛管蓄水量为413.38～771.71 t/hm2,青杄-白桦林最大,落叶松林最小;(3)6种森林类型总蓄水量为青杄-白桦林(849.76 t/hm2)>青杄林(778.48 t/hm2)>山杨-白桦林(623.24 t/hm2)>油松林(504.80 t/hm2)>落叶松林(492.02 t/hm2)>灌丛林(462.26 t/hm2),青杄-白桦林是灌丛林的1.84倍。因此,天然林随森林的正向演替其蓄水功能先增加后减少。     

3种植被恢复过程中水土流失规律的研究

水土流失是人工林植被恢复过程中生态效益评价的重要指标。2002—2006年,在广西南宁市郊丘陵 地带的杉木林采伐迹地上,建立厚荚相思人工林和尾巨桉人工林以及灌草坡自然恢复植被3个径流小区,分 别对水土及其养分流失量进行连续观测研究。结果表明：(1)3种植被的年平均地表径流量由小至大依次为 厚荚相思林(39.60 t/hm2)、尾巨桉林(45.03 t/hm2)、灌草坡(64.30 t/hm2);(2)年平均土壤侵蚀量由小 至大依次为厚荚相思林(0.26 t/hm2)、尾巨桉林(0.29 t/hm2)、灌草坡(0.32 t/hm2);(3)年平均水土养分 (N、P、K)流失量由小至大依次为厚荚相思林(0.036 kg/hm2)、尾巨桉林(0.039 kg/hm2)、灌草坡(0.054 kg/hm2);(4)水土及其养分流失量在各植被类型之间的差异不显著,而在不同年份之间的差异极显著。根 据5 a各植被恢复过程中水土流失量的大小,可划分为流失高峰期(造林当年)、流失减缓期(造林后2~3 a) 和流失稳定期(造林后4~5 a)3个阶段;(5)水土流失量的季节变化程度由大至小依次为夏季(48.6 %~72.5 %)、春季(20.8 %~48.2 %)、秋季(2.5 %~3.9 %)、冬季(0.7 %~2.8 %),分别与同期降雨量的季节分配相吻 合;(6)在广西营造短周期工业用材林,对于保持水土、减少养分流失、维护生态安全具有重要作用。     

膜下滴灌条件下水磷效应对棉花产量和水分利用率的影响

通过田间实验设计磷(P)和水(W)两个因素,研究膜下滴灌棉花不同水磷处理对其产量和水分利用效率的影响。结果表明:不同水、磷用量处理间棉花产量差异显著,棉花籽棉产量随着灌水量和施磷量的增加都呈现先增加而后降低的趋势。棉花水分利用效率的最大值出现在P2W2(P2O5120 kg/hm2;灌水量4800 m3/hm2)处理,干物质和籽棉的水分利用效率分别为41.46和13.95 kg/(hm2.mm),这表明合理的水、磷配比有利于棉田水分利用效率的提高。     

密度对高油玉米群体生理特性的影响

通过在新疆绿洲农区密度对高油玉米群体生理特性的研究,结果表明:高油115在82500株/hm2密度的群体干物质生产率从拔节期到成熟期平均值达322.79 kg/hm2.d,高油298为308.52 kg/hm2.d,Sc704为267.92 kg/hm2.d,高于其他密度的群体。高油115吐丝期至乳熟期的光合势平均在140.69万m2.d/hm2,Sc704吐丝期至乳熟期的光合势平均在99.54万m2.d/hm2.d,高油298吐丝期至乳熟期的光合势平均在130.87万m2.d/hm2。高油玉米一般在拔节期至乳熟期的净同化率较高,而在乳熟期以后高油玉米的净同化率明显没有对照Sc704的净同化率高。     

长白落叶松人工林密度表的编制及应用

采用不同林龄长白落叶松人工林的60株优势木数据建立林分饱和密度模型,编制了经营密度表,再利用26块密度近似于合理经营密度的不同生长阶段样地的平均胸径增长量、径阶分布和总蓄积量的分析,评价以经营密度表指导抚育间伐的过程及效果。结果表明:随平均胸径的增大林分密度不断减少,方程N=3 847.345 1e-0.082D适用于预估林分密度,编制的经营密度表反映了0.6～0.8郁闭度下长白落叶松各个生长阶段的最适林分密度。26块模拟样地的间伐前密度为2 883株/hm2,经历3次间伐后的林分平均密度分别为2 000、1 400和1 000株/hm2,最终成熟林的平均林分密度为600株/hm2,树冠竞争因子为416.33,总蓄积量为242.12 m3/hm2,大径材比率达59.26%。     

盆栽滴灌棉花土壤耗水变化特征的试验研究

面对近年来新疆棉花膜下滴灌区日益严重的残膜污染及地下滴灌苗期灌水困难的实际,提出将无膜移栽与地下滴灌有机结合的棉花无膜移栽地下滴灌技术,为研究在干旱区采用此技术下棉花的耗水规律,进而验证该技术在新疆的可能性,进行了不同滴灌方式下棉花土壤水分变化盆栽试验,试验设5种处理：覆膜移栽地下滴灌（FT-SDI）、无膜移栽地下滴灌（NFT-SDI）、覆膜直播地下滴灌（FS—SDD、无膜移栽地表滴灌（NFT-DI）、覆膜直播地表滴灌（FS-DI）。结果表明：对于棉花全生育期土壤水分变化而言,NFT—DI处理最大,地下滴灌节水效果明显,FT—SDI处理最小,NFP—SDI处理仅次;移栽地下滴灌棉花整个生育期表层（0～30cm）土壤耗水量,无膜处理高于覆膜处理;苗期无膜移栽地下滴灌的耗水强度相对较大,灌水量也相应加大;在覆膜地下滴灌条件下,苗期移栽处理比直播处理耗水强度较小,耗水量也小,地下滴灌条件下,移栽相对直播更利于棉苗生长发育;无膜移栽地下滴灌棉花的花铃期灌水量小于膜下滴灌,土壤水分变化主要集中在30～80cm,全生育期土壤耗水量略高于覆膜地下滴灌,而均低于地表滴灌。这表明棉花无膜移栽地下滴灌技术既可充分发挥移栽和地下滴灌的优势,在干旱区完全可行并具有较好的应用前景,值得进一步深入研究。     

石羊河流域相对水资源承载力研究

采用相对资源承载力的研究方法,以甘肃省为参考,研究石羊河流域的相对水资源承载力.研究成果表明,2005-2008年间,石羊河流域水资源总量平均约19.17 × 108m3.水资源利用量平均为25.69×108m3,利用率达134.03％,实际人口数量已超过水资源总量的承载能力,经济多以发展绿洲农业为主,粗放式的农业生产模式耗费了大量的水资源,导致其实际GDP远低于水资源利用量可承载GDP.在后续的石羊河治理工程中,需继续在水源附近地区开发新灌区、安置移民,关闭机井,以减少生活用水,提高农业用水效率,推进生态环境的恢复.     

极端气候条件下关中灌区农业节水潜力研究

针对关中地区9大灌区,分析计算了在极端气候条件下农业节水潜力.结果表明:在95%年降水频率下,9大灌区的总节水潜力平均为1 640万m3.其中效益型节水潜力所占比例超过50%.夏玉米、果树和棉花对效益型节水潜力的贡献最大,而3种作物单位面积节水潜力在各灌区之间相差不大,平均值分别为94、63和43m3.hm-2.该研究结果可为关中地区各灌区提高水资源利用效率提供参考.     

石羊河流域水文地质环境与水资源利用

石羊河流域上游有8条河流,年出山径流总量14.69×108m3.流域内地下水与地表水之间的转换关系非常密切.水资源利用的最大特点是地表水和地下水的反复转化重复利用.目前全流域利用地表水量11.514×108m3,开采地下水13.25×108m3,总用水量达(含泉水)29.47×108m3.由于过量开发利用水资源,出现了地下水水质恶化、植被衰亡、下游绿洲萎缩,土壤盐渍化、土地沙漠化等一系列地质环境问题.     

苹果树灌溉制度试验研究

根据具体实验,苹果的耗水量与产量的关系成抛物线性关系,为获得较高产量和经济效益,耗水量应控制在600 m3/亩左右为宜。在当地的栽培和土壤条件下,苹果的灌溉制度应为全生育期灌水5次,灌水定额为60~80 m3/亩,灌溉定额在300~400 m3/亩最佳,可根据不同的水文年份灵活掌握。     

引洪灌溉对土壤中速效钾的影响

通过在大同县罗庄村玉米地进行洪水灌溉与清水灌溉的大田灌水试验,研究在不同的灌水定额下,用洪水与清水灌溉后,土壤剖面上速效钾的变化规律。研究结果表明,在大灌水定额下,清、洪水灌溉差异明显。0~40 cm土层,灌洪水后速效钾含量与灌清水相比有明显增加;40 cm土层以下,土壤中速效钾受运移影响很大,影响深度在140 cm左右。而在中等灌水定额下,清、洪水灌溉差异不大。土壤中速效钾运移的影响深度约在80~100 cm左右。     

石羊河流域50年气候变化特点及其突变检验

以石羊河流域5个气象观测站点,1960-2009年50年逐日降水、温度及蒸发观测资料为基础,分析了石羊河流域过去50年的气候变化特点、空间分布及其突变检验。研究结果认为,石羊河流域气象要素多年平均值的空间分布呈明显的南北向分布;石羊河流域在过去50年,气温呈显著的增加趋势,增幅为0.27-0.58℃/10a,高于全国平均水平,而且各站点变化规律一致,均在1998年发生了气温突变;流域内的降水量变幅波动较大,但总体呈增加趋势,但增加趋势未通过显著性检验,波动的因素可能是由年际振荡造成的;流域内蒸发量的变化幅度介于-20-200mm/10a之间,各站点变化规律不完全一致,其中武威、民勤及永昌3个站点蒸发量显著减小,并分别在1984、1993以及1998年左右发生了突变。