华北地下水超采区灌溉用水经济价值研究

农业是华北地下水超采区的用水大户,农业节水对于压采具有举足轻重的作用。该文基于石家庄市、沧州市、邯郸市农户调研数据,采用剩余价值法计算了小麦和玉米单位灌溉用水经济价值,并对3个典型地区灌溉用水经济价值差异进行了比较。结果表明:小麦和玉米灌溉用水经济价值分别为1.32元/m~3,2.04元/m~3。石家庄市、沧州市、邯郸市小麦灌溉用水经济价值分别为1.04元/m~3,1.52元/m~3,0.95元/m~3,玉米灌溉水经济价值分别为2.30元/m~3,2.14元/m~3,1.93元/m~3。灌溉水经济价值除与生产成本投入有关外,与灌溉用水量有密切关系。因此,推进节水灌溉技术、降低单位面积灌溉用水量是提高灌溉水经济价值的重要途经。     

华北平原地下水超采区不同节水技术灌溉用水量分析

华北平原区地下水超采严重,面对这一亟待解决的问题,开展地下水超采综合治理工作迫在眉睫,现在河北省选取一些试点区采用节水灌溉技术来缓解农业灌溉用水压力,不断压减地下水超采量。为了得知节水灌溉技术在试点区的推广应用情况,本次在河北省沧州市14个县选择典型地块进行小麦灌水试验。灌试验期跨越整个冬小麦生育期,灌水试验采用超声波流量计和体积法进行相互印证,并结合小麦生育期内用电量及灌溉次数对灌溉用水量进行了测算。结果表明,管灌的试验和理论灌溉用水均高于喷灌,分别为5.68%和17.68%,低压管灌试验灌溉用水量总体比理论推算灌溉用水量高5.3%,喷灌试验灌溉用水量总体比理论推算灌溉用水量低8.5%。喷灌相对管灌节水效果更优,但喷灌相对管灌普适性较差推广难度大。节水灌溉技术推广应因地制宜,并增强灌溉设施建后服务管理。     

华北平原地下水超采区不同节水技术灌溉用水量分析——以河北省沧州市为例

华北平原区地下水超采严重。面对这一亟待解决的问题,开展地下水超采综合治理工作迫在眉睫。现在河北省选取一些试点区采用节水灌溉技术来缓解农业灌溉用水压力,不断压减地下水超采量。为了得知节水灌溉技术在试点区的推广应用情况,在河北省沧州市14个县选择典型地块进行小麦灌水试验。灌水试验跨越整个冬小麦生育期,灌水试验采用超声波流量计和体积法进行相互印证;并结合小麦生育期内用电量及灌溉次数对灌溉用水量进行了测算。结果表明,管灌的试验和理论灌溉用水均高于喷灌,分别为5.68%和17.68%。低压管灌试验灌溉用水量总体比理论推算灌溉用水量高5.3%,喷灌试验灌溉用水量总体比理论推算灌溉用水量低8.5%。喷灌相对管灌节水效果更优;但喷灌相对管灌普适性较差,推广难度大。节水灌溉技术推广应因地制宜;并增强灌溉设施建后服务管理。     

河北地下水超采区基于农户水费承受能力的水价提升空间

基于农户视角,采用水费承受指数方法计算灌溉水价,分析两种情景下的水价提升空间及农户可接受的比例。研究结果表明,在"以电折水"方法计算的实际灌溉用水量情景下,水价提升空间很小,而河北省灌溉用水定额情景下,水价具有一定上涨空间,其中小麦的水价提升空间为0.02～0.33元/m~3,玉米的水价提升空间为0.03～0.54元/m~3。基于"以电折水"农户对于水价提升可接受的比例为9.46%～20.43%,基于灌溉定额农户对于水价提升可接受的比例为24.53%～60.84%,这揭示水价提升不仅与生产投入和产出有关,而且与灌溉用水量有着密切关系,据此提出减少灌溉用水量的对策和建议。     

新疆典型节水灌溉技术的三级模糊评价模型及分析

为了探明新疆膜上灌、膜下滴灌、自动化膜下滴灌3种典型节水灌溉技术综合效益的差异,本文充分考虑其横向及纵向的影响因素,运用资料收集、大田试验、问卷调查的方式,依据定性与定量相结合的分析原则,选取涵盖经济效益、环境效益、社会效益三方面26个相互独立的敏感性指标,构建了一套层次分析法与模糊综合评价法相结合的三级模糊评价模型。采用该模型评价3种典型节水灌溉技术综合效益的结果表明:膜上灌、膜下滴灌、自动化膜下滴灌的综合效益评价等级分别为差、一般、较好;与膜上灌相比,膜下滴灌与自动化膜下滴灌的突出优势是灌溉水利用系数分别提升28. 8%、38. 7%,分别节约人力35. 7%、62. 3%,节水1 150. 84、1 874. 64 m~3/hm~2,产量提高2 361、2 820. 9 kg/hm~2。因此,该模型能较好地评价新疆典型节水灌溉技术的综合效益,且通过评价结果可得到各灌溉技术的突出优势及不足,新疆未来可持续性节水技术的发展方向是大力发展和普及自动化膜下滴灌技术。     

灌溉水质水量对番茄影响的主成分分析

为探讨不同灌溉水质和水量对设施大棚番茄品质及产量的影响,采用主成分分析法对污水、再生水和清水3种不同水质和灌溉水量处理的番茄各项品质指标及产量进行综合评价。结果表明,所选取的4个主成分的累积贡献率达到89.70%。不同灌溉水质水量处理情况下,番茄果实中所含的维生素C、硝酸盐、可溶性蛋白差异显著,可溶性糖、产量、灌溉水利用效率差异不显著。试验所采用的3种水质和水量条件下:数据经隶属函数处理的综合评价排名结果表明,水质为再生水、灌溉定额为360 mm的灌溉条件最佳;2种数据平均排名结果表明,水质为再生水、灌溉定额为320 mm和360 mm的处理较佳。     

滴灌频率和施氮量对番茄生长及硝酸还原酶的影响

以番茄品种"时研"为试材,研究滴灌频率和施氮量对番茄生长及氮代谢相关酶的影响。试验灌水定额1800 m~3/hm~2,设立高频灌溉W_1(2 d 1次)和低频灌溉W_2(10d 1次)2个灌溉频率,N_1(施纯氮360 kg/hm~2)和N_2(施纯氮600 kg/hm~2)2个施氮水平。结果表明,在相同施氮条件下,高频(W_1)较田间经验常用的低频(W_2)相比,株高、茎粗、果实产量分别平均增加10.7%、25.8%、20.6%,W_1N_1生长指标显著高于其他处理(P0.05),产量达76840.05 kg/hm~2。适量施氮下,高频灌溉可促进番茄果实可溶性糖、有机酸、维生素C含量品质改善。叶片硝酸还原酶(NR)活性随生育进程呈双峰曲线变化,当灌溉频率一致时,N_1处理叶片的酶活性显著高于N_2。在座果期间,N_2比叶面积上升,随着氮肥的增加,番茄产量显著降低,建议新疆日光温室滴灌番茄施氮量为360 kg/hm~2,灌溉频率为2d 1次。     

基于DSSAT模型的河套平原春小麦灌溉方案优化

以河套平原临河站点监测的春小麦“永良4号”品种为例,运用DSSAT-CERES-Wheat模型,经过参数校正和验证,模拟不同生育期多种灌溉配额组合下的春小麦产量,优化灌溉方案,提高灌溉水生产效益. 研究结果表明:1）DSSAT-CERES-Wheat模型能较好地模拟河套平原春小麦“永良4号”的生长过程;2）春小麦的灌溉水生产效益随总灌溉量增加呈下降趋势;3）分蘖期灌溉是保证春小麦产量的基础,拔节期的灌溉量对提高灌溉水生产效益作用最为明显,春小麦产量对乳熟期灌溉量的响应最不敏感;4）春小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期分别灌溉30、105、30和30 mm的水量,为河套平原春小麦“永良4号”品种的最优节水灌溉方案,优化后的方案可保证春小麦产量,并且能提高春小麦灌溉水生产效益与灌溉水利用效率.      

西北典型节水灌溉技术综合性能的层次分析与模糊综合评价

中国西北地区幅员辽阔但水资源短缺,生态环境脆弱,节水灌溉发展迅速。合理评价节水灌溉技术的综合性能对其可持续发展十分必要。该文综合考虑西北地区生态环境脆弱性、经济发展水平、气候地理特性、灌溉发展趋势和劳动力成本等因素,提出节水灌溉技术在西北干旱半干旱地区的综合性能的评价指标体系,以生态性、经济性、适应性、精量性和智能性为准则层,共23个评价指标,通过层次分析法和模糊综合评价法确定评价指标的权重和等级阈值,并对滴灌、喷灌和小畦灌3种典型节水灌溉技术的综合性能进行了评价。结果表明:节水灌溉技术综合性能的优先序为经济性、适应性、生态性、智能性、精量性,各准则层权重最大的指标分别为亩均工程投资、水量适应性、地下水超采抑制程度、省工率和灌溉水利用系数;滴灌、喷灌和小畦灌在西北地区的综合性能评级分别为优异、一般、一般。该评价方法和结果可为当地节水灌溉技术的合理评价与选择应用提供参考。     

节水灌溉技术(Ⅸ)

八、水稻无水层灌溉水稻无水层灌溉,是更新的节水灌溉新技术,灌溉水量比薄露灌溉更节省,现介绍湿种旱育、旱种旱育两种节水灌溉方法.(一)操作方法1.湿种旱育 湿种,即在插秧(或抛秧)、返青期间,田间“半水半露”,保持土壤充分湿润,以利于秧苗返青.旱育,即在水稻返青以后田间“只湿不淹”,不再在田面保持水层,而是利用降雨和几次“沟灌”补充水量,只在水稻对水分最敏感的关键时期:抽穗扬花期和分蘖前期(各10余天左右)保持土壤饱和含水量,其余时间在饱和水量的70%～90%之间,使水稻正常生长.这种方法比常规灌溉节水节电50%以上,适宜于在灌溉水源基本能解决的灌区.2.旱种旱育 又叫全程旱育,即在水稻整个生育期不淹灌,可以不用田埂,完全利用雨水或少量的几次“沟灌”或喷灌补充水量,用地膜覆盖保持土壤水量.移栽秧苗.深施基肥,分畦整地,畦宽2米,在畦上覆盖地膜,在膜上按种植密度打浅孔,象种莱那样种上稻秧,浇一次“活根水”,以利秧苗扎根返青.当然最好是旱育秧,根系发达,吸水能力强.直播秧苗.在畦面根据行距耙出浅沟,在沟底条播或点播已催芽的谷种,盖上少量细土.而把浅沟之间垅起的土壤用地膜覆盖,既有利雨水集中流向稻根,又有利于保持土壤水分.旱种旱育的方法可节约灌溉水量2/3,需增加20元/666.7m~2～30     

黄淮海地区农业节水对策及实施半旱地农业可行性研究

通过系统调研,从挖掘各类农业水资源潜力入手,分析总结了黄淮海地区农业节水的成效、经验与存在的问题,认为在充分利用降水基础上实施补充少量灌溉水的半旱地农业是解决该区域水资源严重短缺,同时实现农业生产可持续增长的一条重要出路。旱地农业、灌溉农业和半旱地农业并存将成为未来农业用水的新格局,按此对策实施,预期到2020年,该地区农田灌溉用水量可减少30 %以上,并率先实现农业用水系统的现代化。     

测墒滴灌下不同氮肥水平对冬小麦光合特性及氮素转运的影响

采取裂区设计,探讨测墒滴灌下不同氮肥水平对冬小麦不同生育期光合特性与氮素积累转运的变化特征.其中,氮肥为主区,设3个水平(N_1:100 kg·hm~(-2),N_2:250 kg·hm~(-2),N_3:350 kg·hm~(-2));滴灌为副区,设3个水平(W_0:滴灌底墒水,W_1:滴灌底墒水+拔节水,W_2:滴灌底墒水+拔节水+开花水).结果表明:相同滴灌水平下,小麦最大光化学效率(F_v/F_m)在开花期达到最高,N_2处理高于N_1,N_3处理;小麦叶绿素含量全生育期均表现为N_2,N_3显著高于N_1处理;氮素总积累量、氮素籽粒积累量在N_2水平下最高.N_2W_2处理下营养器官氮素转运量、对籽粒的贡献率最高;相同氮肥处理下,氮素总积累量、氮素籽粒积累量以W_2水平最高,产量在N_2W_2最高,为6 684.71 kg·hm~(-2).综合籽粒产量、氮素积累与转运和光合特性来看,在本试验条件下,250 kg·hm~(-2)的施氮量、滴灌量为214.52 mm为最优的节水节氮、高产模式.     

太湖地区水稻节水灌溉与氮素淋失

通过田间试验探讨有效的农田氮素水体污染防治途径。研究表明,节水灌溉（湿润灌溉）情况下渗漏水中总氮浓度、氮素渗漏量、氮素渗漏损失代价均随着施氮量的增加而增加,渗漏水中3种形态的氮素（硝态氮、铵态氮和有机氮）以硝态氮为主,铵态氮和有机氮占的比例较低;和常规灌溉相比,相同施氮处理（264.75kg/hm^2)采用节水灌溉时稻谷增产4.1%,氮肥当季利用率提高3%、氮素渗漏量下降8.9kg/hm^2,水稻节水灌溉是当前降低太湖地区水体氮素污染行之有效的重要措施之一。     

基于仿真模拟的江淮丘陵区塘坝灌溉系统水资源优化调控研究

鉴于江淮丘陵区塘坝灌溉系统水资源调控问题的重要性与复杂性,依据系统仿真模拟理论,构建了塘坝灌区水量分配仿真模拟模型;以保障农村生活供水需求下的农业灌溉效益最大为目标,建立了塘坝灌区水资源优化调控模型,形成了基于仿真模拟的塘坝灌溉系统水资源优化调控技术体系,优选了研究区适宜塘坝率为27×10~4m~3/km~2,确定了适宜的节水灌溉模式与灌溉制度,制定了适宜的供水规则,提出了具有可操作性的作物种植结构调整规则,在保障农村生活供水需求下,研究区多年平均总灌溉缺水量减少了3.98×10~4m~3/km~2,多年平均缺水率由19.79%降低至2.95%,多年平均灌溉效益增加了11.71万元/km~2,多年平均增收7.32%.可为江淮丘陵区塘坝综合治理、塘坝灌区水量分配方案与灌溉制度地制定提供理论依据与技术支撑,具有明显的实际指导意义和重要的推广应用价值.     

北京市居民用水水价提升空间及其节水潜力

该文分析了北京市居民用水水价及其用水量现状,采用双对数模型建立用水需求价格弹性函数,并计算了不同情景水价调整方案下节水潜力。结果表明,北京市当前水价偏低,居民水费支出系数约0.55%,低于1%标准,人均生活用水量低于节约型标准39.77m~3/年,需水价格弹性系数为-0.166。计算了4种不同情景下的水价调整及其节水潜力,并推荐了近期、中期、远期水价调整方案,三种方案下水价提升幅度分别为3.69元/m~3,5.25元/m~3,7.6元/m~3,与之相对应的水费支出系数均为1%,年节水潜力可达6.74×10~8m~3,687×10~8m~3,7.02×10~8m~3。该文研究为北京市居民用水水价改革提供依据。     

测墒滴灌对氮肥调控下冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响

为研究氮肥调控下测墒滴灌对冬小麦水分利用效率及灌浆动态的影响,通过2013-2015年的大田试验,在3个施氮水平(90 kg·hm~(-2)、240 kg·hm~(-2)和350 kg·hm~(-2))下,于冬小麦的播前、拔节期及开花期通过测墒补灌至土壤相对含水量为田间持水量的75%,以全生育期0灌溉及漫灌作为对照,分析了滴灌对冬小麦耗水量、水分利用效率、产量及灌浆特性的影响.结果表明:在滴灌条件下,田间耗水量随滴灌次数的增加而增加,而土壤贮水和降水占总耗水量的比例显著下降,灌溉水所占比例明显提高.施氮量为240 kg·hm~(-2)时,滴灌底墒水、拔节水和开花水的籽粒产量最大,达到10 109.79 kg·hm~(-2),WUE和IUE分别比漫灌显著提高50.52%和68.01%.在整个灌浆过程中,强势粒的灌浆速率均明显高于弱势粒,灌浆参数随施氮量的增加呈现先升高后降低的趋势,测墒滴灌能有效增加冬小麦的终极生长量,并且提高平均灌浆速率,提升灌浆能力.综合看来,施氮量为240 kg·hm~(-2),测墒滴灌底墒水、拔节水和开花水的产量和水分利用率较高,籽粒的灌浆能力较强.     

城市污水资源化与城市第二水源—中水道

水资源是不可替代的宝贵资源,随着生产的发展和人口的增长,人类对水的需求量越来越大,水资源匮乏已成为世界性问题,成为经济发展的重要限制因子,许多国家都在研究相应的对策。我国地表水资源占世界第六位,但人均水量只有世界人均水量1/4,是世界人均水资源最少的国家之一。河北省又是我国水资源严重缺乏的地区,人口占全国的5%,但地表水资源仅占全国的0.65%,人均323m~3,在全国各省、市中排第25位;亩均167m~3,只相当于全国平均数的1/10。据资料报道,河北省平水年可以利用的淡     

滴灌条件下不同氮钾用量对马铃薯产量和水肥利用率的影响

为探索滴灌条件下马铃薯的最佳N,K配比,在大通县开展了田间试验,研究不同施肥处理对马铃薯产量和水肥利用率的影响。结果表明:N2P2K3处理下,株高、大(中)薯数、单株薯重明显提高,小薯数明显降低,块茎产量达到42 000 kg/hm~2。施N量120.00 kg/hm~2(N2P2K2)处理下,N肥农学利用率最高为108.33 kg/kg;施K量67.50 kg/hm2(N2P2K3)处理下,K肥农学利用率最高为111.11 kg/kg。N2P2K3处理下水分生产率明显提高,为5.59 kg/m~3;单产耗水量明显降低,为0.18 m~3/kg。滴灌条件下马铃薯增产和水肥利用最佳的N,K肥用量分别为N120.00 kg/hm2和K2O 67.50 kg/hm~2。     

黑龙江省灌溉水利用效率影响因素分析

为有针对性地提升黑龙江省不同地区灌溉水利用效率,本文对黑龙江省灌溉水利用效率的影响因素进行研究.将灌溉水利用效率作为因变量,选取8个主要影响因素:降雨量、腾发量、节水灌溉面积比率、渠系衬砌比率、灌区工程完好率、渠系结构复杂度、灌区工程配套率、灌溉用水量作为自变量,分别建立最小二乘法回归模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR);从全局和局部角度,分析各影响因素对黑龙江省灌溉水利用效率的影响程度.结果表明:黑龙江省灌溉水利用效率及其影响因素的空间自相性随距离增大而减小;全局分析中,除渠系结构复杂度、灌溉用水量与灌溉水利用效率呈负相关,其它影响因素与灌溉水利用效率呈正相关;局部分析中,各影响因素的回归系数空间分布规律明显;GWR模型由于考虑了空间因素,拟合度高于OLS模型.研究结果为黑龙江省不同地区灌溉水利用效率的提升提供了理论参考.     

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.