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为优化冀中南作物种植结构,本研究以河北省典型地下水漏斗区邢台市为例,基于作物需水SIMETAW模型系统量化1965—2018年冬小麦、春棉花、春玉米、夏谷子、夏大豆和春绿豆等10种主要农作物的生育期需水量与灌溉需水量,针对当地不同降水年型和水资源条件以及不同作物的生育期、生长发育特点和前后茬作物的农学特性等构建11种不同的种植模式,分析不同种植模式需水及降水耦合度等参数。结果表明:1)各作物年均生育期需水量表现为春棉花(515.2mm)冬小麦(466.6mm)春玉米(424.9mm)春油葵(420.0mm)春甘薯(362.1mm)春马铃薯(354.2mm)夏大豆(313.9mm)夏玉米(298.7mm)春绿豆(288.1mm)夏谷子(217.5mm)。2)各作物年均生育期灌溉需水量表现为冬播作物春播作物夏播作物。冬小麦年均生育期灌溉需水量最大,为329.2mm;夏谷子最低,为82.8mm。3)传统麦玉一年两熟制周年需水量最大(753.4～780.3mm),相比之下,多样化轮作模式的生育期需水量可显著降低15%～34%,生育期灌溉需水量明显降低9%～32%。春玉米-冬小麦-夏玉米、春玉米-冬小麦-夏谷子、春甘薯-冬小麦-夏玉米和春甘薯-冬小麦-夏谷子等两年三熟制在丰水年、平水年和枯水年下的生育期需水量、灌溉需水量和周年需水量均较低。春绿豆-夏谷子一年两熟模式的年均生育期需水量最低,为504.4mm,年均生育期灌溉需水量为286.8mm。因此,在保证粮食安全的前提下,为减缓河北省地下水位持续下降的趋势,发展适水种植模式是节水农业的重要途径之一。 相似文献
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京郊地区主要农作物需水特征与农田水量平衡分析 总被引：5，自引：1，他引：4
本文利用FA056灌溉分册推荐的作物系数法计算了京郊地区20个站点近46年10种主要农作物的需水量.并计算了需水量与亏水量的变化趋势,并以2006年北京种植结构为基础,对自然状态下的农田水量平衡状况进行了分析.结果表明:10种主要农作物的多年平均需水量在308.6-729.2mm之间;除冬小麦外,其他作物的需水量变化均呈显著上升趋势,每10年增加量在0.49-1.17mm之间,而亏水量变化则表现为夏玉米、春玉米、大豆、水稻和花生等作物显著上升,每lO年上升1.10-1.45mm;10种主要农作物在自然状态下的多年平均总需水量为1293.8×106m3,蔬菜、春玉米、冬小麦和夏玉米的需水量分别为379.1×106m3(单位面积折合530.6mm)、291.7×106m3(400.8mm)、285.1×106m3(452.2mm)和194.6×106m3(308.6mm),占总需水量的88.9%;不同水文年型下,降水均不能满足作物生长需要,农田水分以亏缺为主. 相似文献
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为探究山西省典型粮食作物水分供需及水分生态适应性特征,基于1980—2018年山西省28个国家气象站点的逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算玉米、谷子和马铃薯3种粮食作物生育期内的水分供需情况,并在此基础上定量分析作物的水分亏缺及水分生态适应性特征。结果表明：1)3种作物的需水量与自然降水有较好的耦合度,但自然降水仍无法满足作物生长发育的需求,尤其是马铃薯,灌溉需水量高达248.96mm,且在全省大部分地区高于玉米和谷子;2）晋南和晋东南地区马铃薯的水分亏缺指数最高,分别为0.85和0.78,其他地区表现为玉米最高,为0.76,谷子最低,为0.75;3）作物水分生态适应性指数由高到低表现为谷子（1.22）>玉米（1.07）>马铃薯（0.77）。谷子的灌溉需水量和水分亏缺指数最小且水分生态适应性最高,从水资源可持续利用角度分析,山西省应适当减少玉米的种植范围,适当增加谷子的播种面积,同时应控制严重缺水地区马铃薯的种植规模。 相似文献
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针对石羊河流域水资源缺乏、种植业生产受限的问题,比较了武威市凉州区19种种植模式的水资源利用效率。结果表明,马铃薯和油葵较春小麦(CK1)节水25%且分别增收84.21%和31.58%;低耗水型模式玉米/豌豆和油葵/豌豆的水分利用效率较传统模式春小麦/春玉米(CK2)提高38.2%和52.9%,水分经济利用效率提高51.6%和125%,水分能量生产效率提高40.72%和49.81%;日光温室中,辣椒、西瓜和双孢菇的节水增收效果较好。由此提出发展马铃薯、油葵等低耗水高效模式,以玉米/豌豆、油葵/豌豆替代高耗水型模式春小麦/春玉米,日光温室重点发展辣椒、西瓜和双孢菇等作物的建议。 相似文献
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半干旱区3a不同轮作组合系统的综合评价 总被引：1，自引：0，他引：1
以当地主要种植的6种粮、菜作物组成的轮作组合为研究对象,通过在半干旱区连续3 a进行不同轮作方式试验,重点研究不同轮作方式下的系统等价产量、等价产值、耗水量及水分利用效率的差异,并在兼顾经济效益和生态效益的基础上,筛选出适应当地旱作农业生产的最优粮菜作物组合模式。结果表明,系统等价产量最高的组合模式为玉米→甘蓝→甘蓝,产量达到45 014 kg/hm2,其次为玉米3 a连作和谷子→甘蓝→甘蓝组合模式,最差的处理组合为谷子→马铃薯→马铃薯,产量仅为10 965 kg/hm2;系统产值较高的组合模式为玉米→菜豆→甘蓝、谷子→甘蓝→甘蓝、谷子→菜豆→甘蓝和玉米→甘蓝→甘蓝,产值均高于187 500元/hm2,菜豆连作表现次之,产值最低的是玉米→大豆→大豆组合,仅为39 465元/hm2;系统耗水量较低的组合模式为谷子→甘蓝→马铃薯、玉米→甘蓝→大豆和玉米→甘蓝→马铃薯,仅为1 073 mm,耗水量较高的组合有谷子→大豆→甘蓝、玉米→马铃薯→甘蓝和谷子→菜豆→甘蓝,最高与高低耗水量最大相差189 mm;系统水分利用效率较高的轮作组合为玉米→甘蓝→甘蓝和谷子→甘蓝→甘蓝,玉米→甘蓝→马铃薯的表现次之,大豆连作水分利用效率最低。综合以上4个方面所筛选出表现较好的轮作组合有:玉米→马铃薯→甘蓝、玉米→马铃薯→菜豆、玉米→甘蓝→马铃薯。 相似文献
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根据农田土壤水分定位观测数据、作物和气象资料,运用农田水量平衡原理研究了冬小麦农田水分循环规律及其节水调控机理。结果表明,在本试验条件下冬小麦生育期间需水量远小于降雨量,必须通过灌溉才能获得较好产量;在冬小麦需水量为586～661mm,生育期内降水量为33～89mm 的条件下,需灌溉210～240mm,不但可以充分利用降雨,而且可以充分利用土壤水分,有利于冬小麦的生长发育和产量形成,水分利用效率达1.50～1.71kg·m~(-3)。 相似文献
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在防雨棚控制条件下，采用最优设计和盆栽试验，研究水分和肥料对冬小麦、春玉米、夏谷子的产量及生物学产量效应指数，作为评判旱地水肥关系的量化指标。结果表明，冬小麦、春玉米的水肥效应是水分大于肥料，谷子则是肥料大于水分，并提出了作物的肥水需要量 相似文献
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通过田间试验,研究了农艺节水措施下非充分灌溉对春小麦产量及耗水特征的影响.结果表明:秸秆覆盖春小麦的产量和水分利用效率分别比地膜覆盖春小麦提高1.14%和16.25%;在地膜覆盖条件下,充分灌溉春小麦比非充分灌溉春小麦增产3.76%~11.62%;在非充分灌溉条件下,出苗期、分孽期、孕穗期及抽穗开花期土壤水分调控在田间持水量的40%~50%,拨节期和成熟期为田间持水量的60%~65%时,秸秆覆盖春小麦水分利用效率最高,比地膜覆盖春小麦水分利用效率提高17.17%~43.01%. 相似文献
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在2010年和2011年春小麦生长季,选用宁春50号,研究高产条件下特殊气候对春小麦耗水特性和水分利用效率的影响。结果表明：①2010年籽粒产量、千粒质量、穗粒数、株高、水分利用效率、总耗水量和耗水强度显著高于2011年;在不同生育阶段,播种至二棱的阶段耗水量、播种至二棱、拔节至开花的耗水模系数2011年显著高于2010年,二棱至拔节、拔节至开花、开花至成熟的阶段耗水量、开花至成熟的耗水模系数2010年显著高于2011年;2011年春小麦的土壤耗水量主要集中在20~40 cm土层,2010年春小麦土壤耗水量主要集中在20~80 cm土层,表明2010年春小麦能充分利用深层土壤水;②2010年阶段耗水量和耗水模系数为开花至成熟＞拔节至开花＞播种至二棱＞二棱至拔节,2011年阶段耗水量和耗水模系数为拔节至开花＞开花至成熟＞播种至二棱＞二棱至拔节, 2个年份的耗水强度均为拔节至开花＞开花至成熟＞二棱至拔节＞播种至二棱,且2个年份春小麦全生育期耗水强度变化规律均与生育期基本吻合;③灌水量占总耗水量的百分率和土壤耗水量占总耗水量的百分率为2011年＞2010年,降水量及其占总耗水量的百分率和土壤耗水量为2010年＞2011年;水分利用效率（WUE）、灌水利用效率和土壤水利用效率为2010年＞2011年,降水利用效率为2011年＞2010年,且差异显著。综合表明,2010年明显高于2011年的籽粒产量和水分利用效率,可能由于2010年气候条件促进春小麦具有较高的总耗水量、耗水强度、灌水利用效率和土壤水利用效率,拔节至开花、开花至成熟阶段耗水量、耗水模系数以及充分利用深层土壤水、较多的降水和较高的土壤耗水量。 相似文献
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基于AquaCrop模型的北京地区冬小麦水分利用效率 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】作物水分利用效率(water use efficiency,WUE)是农业水分管理与决策的重要指标。北京是严重缺水的城市,其主要种植作物冬小麦灌溉用水占比高,开展冬小麦产量水分利用效率的分析研究,可为北京地区的冬小麦节水灌溉与增产平衡提供决策信息支持。【方法】利用2011—2012、2012—2013和2013—2014年国家精准农业示范研究基地冬小麦不同生育期不同灌溉处理下的田间实测数据,对AquaCrop作物模型进行参数本地化。统计北京地区2004—2014年冬小麦生育期的日降雨量数据,利用Pearson-Ⅲ型分布划分了3种降雨年型:湿润年(2012—2013年生育期)、平水年(2009—2010年生育期)和干旱年(2005—2006年生育期)。应用AquaCrop研究分析了3种不同降雨年型、14种灌溉情景下冬小麦籽粒产量水平和产量水分利用效率特征变化。【结果】基于AquaCrop模型的产量模拟值和实测值的R 2、RMSE和d分别为0.99、0.3 t·hm~(-2)、0.99。模型模拟的冬小麦产量水分利用效率:2011—2012年正常灌溉条件下为1.72 kg·m~(-3),2012—2013年正常灌溉条件下为1.67 kg·m~(-3),2013—2014年雨养、正常灌溉和过量灌溉条件下分别为1.27、1.74和1.64 kg·m~(-3),正常灌溉条件下产量水分利用效率最高,其次是过量灌溉,雨养条件下产量水分利用效率最低。在此基础上应用AquaCrop模型模拟分析了3种不同降雨年型冬小麦籽粒产量和产量水分利用效率随灌溉量变化的响应特征,其中,湿润年产量水分利用效率和籽粒产量达到最大值时所需的灌溉量分别为35和50 mm;平水年达到最大值所需的灌溉量分别为35和40 mm;干旱年达到最大值所需的灌溉量均为65 mm。【结论】AquaCrop模型可以很好预测北京地区不同年份不同灌溉条件下冬小麦的籽粒产量和产量水分利用效率。冬小麦产量与产量水分利用效率均随着灌溉量的增加逐渐增大,至最大值后开始减小,在干旱的情况下,植物通过自身适应策略会提高水分利用效率,随着水分的增加,水分利用率将降低,因此3种不同年型的产量水分利用效率的大小顺序依次为干旱年、平水年和湿润年。因此,在制定冬小麦灌溉策略时,要做到产量和产量水分利用效率兼顾。以上研究结果表明,利用Aqua Crop模型可以为北京地区冬小麦田间灌溉和决策提供指导。关于降雨年型本研究仅对湿润年、平水年和干旱年3种年型在越冬期、返青期、拔节期、开花期和灌浆期不同灌溉量和籽粒产量和产量水分利用效率之间的关系进行模拟,对于不同时期不同灌溉量对籽粒产量和产量水分利用效率的影响没有考虑,需要进一步研究验证。 相似文献
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在甘肃省陇东黄土高原通过试验分析不同品种冬小麦茎秆含水量、籽粒产量、水分利用效率（WUE）的差异,探讨旱作条件下茎秆含水量与产量和WUE 的关系。结果表明,不同基因型冬小麦之间产量、WUE、植株含水量存在显著差异,随着灌浆过程的进行植株含水量呈下降趋势。小麦抽穗期茎秆含水量与籽粒产量和水分利用效率显著相关,但灌浆中期茎秆含水量与籽粒产量和水分利用效率相关不显著。 相似文献
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宁南山区主要粮食作物生产力和水分利用的研究 总被引：20，自引：0，他引：20
在3个有代表性的气候年份（1981-1983年）,6种地区类型,两种肥力条件下对宁夏南部山区主要粮食作物：小麦、糜子和谷子的生产力和水分利用进行了研究。结果表明：该地区当前粮食作物平均生产水平为亩产75公斤,蒸腾蒸发量（ET）280mm,水分利用率（WUE）0.27,作物对土壤储水利用程度为53.3%。提高土壤肥力可显著提高作物对土壤水分的利用效率和利用程度。根据试验资料,预测了该地区粮食作物的生产潜力,讨论了3种作物对气候、土地的适应能力及合理布局。 相似文献
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田间试验表明,渭北旱塬春玉米最大生产力为8350.5kg/hm~2,需水量为442.2mm。根据自然降水总量及降水分布与春玉米、冬小麦需水量及需水规律的关系,适当扩大春玉米种植面积,不仅可增加粮食产量,而且可保持农田良性的物质、能量循环体系。 相似文献
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黑龙港地区主要农作物生产的技术效益分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以衡水市桃城区邓庄乡８个材２４９个农户５种主要农作物生产的投入产出调查资料为依据,应用统计最大生产函数模型对小麦、棉花、夏玉米、春大豆、夏大豆生产的技术效益进行分析,结果表明：小麦生产的技术效益在５种作物中最高,其余依次为棉花、夏大豆、夏玉米、春大豆;技术效益总体上随投入量的增加而提高;小麦、棉花、夏大豆、夏玉米、春大豆的技术增产潜力分析为２６．８％、３９．４％、４１．８％、４５．１％和５４．５％。 相似文献
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河南省主要粮食作物比较优势分析 总被引：3，自引：0，他引：3
在综述国内外研究现状的基础上,从河南省主要粮食作物种植结构、播种结构和单位面积产量变化趋势3个方面分析了河南省主要粮食作物的生产变化趋势。依据比较优势理论,以改进后的综合比较优势指数法为主要研究方法,利用2000～2006年的相关数据,测定了河南省各地市主要粮食作物（包括小麦、谷子、玉米、大豆、稻谷和薯类）的规模比较优势、效率比较优势、综合比较优势。结果表明,河南省主要粮食作物中,只有小麦和玉米具有比较优势,稻谷、谷子、大豆和薯类都不具有规模优势;小麦、谷子、薯类具有明显效率优势,稻谷、玉米、大豆具有较弱效率优势;小麦、玉米具有综合优势,稻谷、谷子、大豆、薯类不具有综合比较优势。结合当前河南省具体实际情况,具体分析了河南省主要粮食作物生产所面临的形式,并提出了调整河南省主要粮食作物结构的建议。 相似文献
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研究了黄土高原南部塿土旱作区施肥对小麦产量和水分利用效率的影响。结量表明,合理增施肥料能显著提高冬小麦产量和水分利用效率,最高施肥量分别提高了1611kg/hm~2和0.235kg/mm水分。施肥量增加使小麦叶片水势有所降低,0～200cm土层贮水量呈发育前期升高而后期下降的趋势,改善了小麦植株自身调节和保持水分的能力,提高了产量和水分利用效率。 相似文献
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Effects of Tillage Practices on Water Consumption,Water Use Efficiency and Grain Yield in Wheat Field 
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下载免费PDF全文 ZHENG Cheng-yan YU Zhen-wen SHI Yu CUI Shi-ming WANG Dong ZHANG Yong-li ZHAO Jun-ye 《农业科学学报》2014,13(11):2378-2388
Water shortage is a serious issue threatening the sustainable development of agriculture in the North China Plain, with the winter wheat (Triticum aestivum L.) as its largest water-consuming crop. The effects of tillage practices on the water consumption and water use efficiency (WUE) of wheat under high-yield conditions using supplemental irrigation based on testing soil moisture dynamic change were examined in this study. This experiment was conducted from 2007 to 2010, with five tillage practice treatments, namely, strip rotary tillage (SR), strip rotary tillage after subsoiling (SRS), rotary tillage (R), rotary tillage after subsoiling (RS), and plowing tillage (P). The results showed that in the SRS and RS treatments the total water and soil water consumptions were 11.81, 25.18% and 12.16, 14.75% higher than those in SR and R treatments, respectively. The lowest ratio of irrigation consumption to total water consumption in the SRS treatment was 18.53 and 21.88% for the 2008–2009 and 2009–2010 growing seasons, respectively. However, the highest percentage of water consumption was found in the SRS treatment from anthesis to maturity. No significant difference was found between the WUE of the flag leaf at the later filling stage in the SRS and RS treatments, but the flag leaf WUE at these stages were higher than those of other treatments. The SRS and RS treatments exhibited the highest grain yield (9573.76 and 9507.49 kg ha−1 for 3-yr average) with no significant difference between the two treatments, followed by P, R and SR treatments. But the SRS treatment had the highest WUE. Thus, the 1-yr subsoiling tillage, plus 2 yr of strip rotary planting operation may be an efficient measure to increase wheat yield and WUE. 相似文献