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灌溉用水效率评价是提高灌溉水资源利用效率的基础。为克服传统的灌溉用水效率评价将相对评价和绝对评价分离的缺点,基于农户的灌溉用水生产技术效率(灌溉用水技术效率)和水分生产率,兹提出了综合灌溉用水效率的概念。以河北省成安县为例,基于问卷调查数据,测算了农户的灌溉用水技术效率和水分生产率,分析了农户的综合灌溉用水效率和节水潜力,并基于Tobit模型研究了影响农户灌溉用水效率的因素。结果表明,农户的平均灌溉用水技术效率为68.36%,平均作物水分生产率为1.38 kg/m3,综合灌溉用水效率为0.62。农户的年龄、文化程度、灌溉电价、农户的主要收入来源都对灌溉用水效率有显著的影响。 相似文献
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【目的】研究不同灌溉与种植方式对水稻产量及水分利用效率的影响,提出适宜江淮地区的水稻灌溉和种植方式。【方法】于2018—2019年开展了为期2 a的田间试验,试验设置4个处理：传统淹灌+移栽（FI+PTR）、传统淹灌+直播（FI+DSR）、间歇灌溉+移栽（II+PTR）、间歇灌溉+直播（II+DSR）,研究不同灌溉与种植方式对水稻产量及其构成因素、需水量、水分利用效率的影响。【结果】与传统淹灌相比,间歇灌溉下水稻产量无显著变化,但需水量减少了8.16%～9.84%,水分生产率提高了10.68%～14.73%。直播水稻相比移栽水稻的产量下降了5.33%～10.46%,需水量增加了7.32%～8.00%,水分生产率下降了12.36%～23.14%。与移栽水稻相比,直播水稻的有效穗数有所增加,而穗粒数、千粒质量、结实率均有所下降。间歇灌溉下,直播水稻（II+DSR）较移栽水稻的产量下降了5.99%～12.59%,需水量增加了7.21%～7.63%,水分生产率下降了12.55%～24.79%。直播水稻需水量的增加主要是由于苗期需水量的增加所致,而分蘖期需水量与移栽水稻并无显著差异,且拔节后的需... 相似文献
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【目的】对不同类型的农业灌溉区域进行节水的节能潜力分析并开展相关管理对策探讨。【方法】根据上海农业灌溉系统水资源消耗与能源消耗特征,构建了农业节水管理分区指标体系,采用Ward系统聚类法对上海镇域尺度上的农业灌溉区域进行聚类分析,通过实证研究将上海农业灌溉区域分为4类,并讨论了具有针对性的节水与节能管理对策。【结果】(1)增加水利基础设施建设投入在提升农业用水效率的同时,需兼顾农业灌溉系统的能源利用效率,以提升区域农业灌溉系统的综合效益;(2)在上海当前节水管理水平和区域水资源利用条件下,小规模分散型农业灌溉模式向规模化灌溉方式转变,对提升区域农业用水效率与用能效率的效果并不明显;(3)针对分散型小规模农业灌区实施用水与用能的价格激励机制是实现农业用水效率与用能效率共同提升的一项有益尝试;(4)针对灌溉用水与用能等生产成本占总生产成本比重较小的规模化大型农场,为提高生产经营者的灌溉节水节能意识与动力,应加强农业水总量控制与定额管理,并利用水价的市场调节作用,激励其用水效率与用能效率的共同提升。【结论】基于农田灌溉系统用水与用能关系综合分析的农业节水分区研究,可以为上海及其他平原河网地区农业灌溉系统节水与节能综合效益提升提供科学的管理建议。 相似文献
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水资源短缺以及农业用水效率不高制约着京津冀一体化国家战略的实施。【目的】提高主要作物水分利用效率,缓解京津冀地区农业水资源矛盾。【方法】基于FAO推荐的Penman-Monteith公式及有效降水计算公式估算了1957-2017年京津冀地区冬小麦、夏玉米的耗水量及水分利用效率以及冬小麦、夏玉米的节水潜力。【结果】冬小麦、夏玉米水分利用效率呈逐年线性增长趋势。冬小麦、夏玉米水分利用效率仍有20%~30%的提升空间,在产量不变的前提下,京津冀地区可节约水量43.6亿~60.4亿m^3。冬小麦节水潜力高于夏玉米。【结论】可通过改善土壤条件,优化灌溉管理以及秸秆覆盖等措施提高冬小麦及夏玉米的水分利用效率。 相似文献
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【目的】目前针对灌溉冬小麦产量与水分利用效率影响因素的研究大多集中于某一特定区域,研究结果零散,针对上述问题,揭示宏观尺度下灌溉冬小麦产量和水分利用效率的影响因素。【方法】综合已发表的田间试验数据,采用Meta分析方法得出灌溉在不同地区的增产效应和水分效应,在异质性检验的基础上,通过Meta亚组分析探究灌溉定额、降雨量和平均气温等对冬小麦产量和水分利用效率的影响机制。【结果】与生育期不灌溉相比,灌溉使冬小麦总体增产39.34%,水分利用效率提高3.39%;增产率随灌溉定额的增加而增大,增幅最终趋于稳定,水分利用效率随灌溉定额的增加呈先增加后减少的趋势,当灌溉定额>240 mm时,冬小麦相对水分利用效率变化率显著降低11.29%;随着生育期平均温度上升,灌溉冬小麦增产效应显著提高,生育期均温>9℃时,冬小麦增产率高达45.81%;生育期降雨量对灌溉冬小麦产量影响显著,生育期降雨量处于干旱年份时灌溉增产效应最明显,增产率为72.48%。【结论】灌溉定额为60~120 mm更有利于提高冬小麦产量和水分利用效率。 相似文献
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【目的】缓解农业水资源供需矛盾,保障粳稻种植可持续发展,开展不同灌溉栽培模式下粳稻生长特性、耗水规律研究,为粳稻节水栽培技术提供支撑。【方法】利用称重式蒸渗仪,设置了湿润灌溉(SR)、控制灌溉(KZ)、浅湿灌溉(QS)3种节水灌溉方式,水直播(SZB)、旱直播(HZB)2种栽培模式,分析了不同节水灌溉方式和栽培模式下粳稻生长特性、耗水规律、产量及其构成因素。【结果】相同栽培模式不同节水灌溉方式下,KZ处理在有效分蘖数、耗水量、产量方面均最优,水分生产率与SR处理相当,是最优的节水高产灌溉制度;QS处理耗水量比KZ处理高19.90%,产量比KZ处理低4.22%,水分生产率比KZ处理低20.11%,产生无效分蘖多,株高高于KZ处理;SR处理水分控制严格,粳稻有效分蘖不足,耗水量低、水分生产率高,但产量远低于KZ处理和QS处理。相同节水灌溉方式不同栽培模式下,直播种植模式在生长期上较移栽种植滞后,但分蘖中后期直播种植分蘖和耗水表现出补偿效应,SZB处理分蘖数与KZ处理基本持平,HZB处理补偿效应后劲不足;直播种植在同种节水灌溉方式下产量低于移栽种植,HZB处理尤为明显,与移栽条件下不同节水灌... 相似文献
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黄河流域农业系统水资源价值及其空间分布研究 总被引：1，自引：0，他引：1
《灌溉排水学报》2019,(12)
【目的】分析黄河流域农业系统水资源空间分布特征。【方法】以黄河流域为研究对象,通过能值理论与方法、空间自相关分析法及空间滞后回归模型,研究了农业系统水资源价值空间分布特征及其主要影响因素。【结果】①农业系统水资源价值介于4.01～6.10元/m~3,流域中下游价值较高;②农业系统水资源价值全局莫兰(Moran)指数为0.277 2,呈空间正向自相关特征;主要以高值集聚型(H-H)聚集在流域中下游;③农业系统水资源价值空间变化的主要影响因素为GDP、海拔、用水量。【结论】以价值引导水资源分配,增加流域中下游农业用水有助于提高流域整体水资源农业生产效益。 相似文献
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《灌溉排水学报》2020,(6)
【目的】探索冬小麦生长发育、植株生理特性及产量形成对磁化种子和磁化水灌溉的响应。【方法】2017—2019年冬小麦(供试品种为"周麦22")生长季在河南新乡开展了田间试验。试验共设3个处理:磁化种子+磁化水灌溉(T1)、常规种子+磁化水灌溉(T2)和常规种子+常规灌溉水灌溉(T3),其中T3处理为对照处理,对比分析了不同处理对冬小麦生长发育、产量及水分利用效率的影响。【结果】2个生长季的田间试验结果表明,与T3处理相比,T1和T2处理的冬小麦株高分别增加了6.16%和4.38%,最大叶面积指数增加了11.73%和6.53%,最大叶片SPAD值增加了5.74%和4.18%(2017—2018年)。在不增加灌溉用水的条件下,与T3处理相比,T1和T2处理的有效穗数分别提高了3.09%～6.56%和2.88%～4.95%;穗粒数分别提高了5.28%～6.75%和4.05%～5.87%;籽粒产量分别提高了439.40～717.10、372.16～577.75kg/hm~2,增产率达到了6.14%～8.99%和5.20%～7.24%。【结论】磁化水灌溉能够促进冬小麦生长发育,提高有效穗数和穗粒数,进而提高籽粒产量和水分利用效率。 相似文献
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不同灌溉方式下施用生物炭对土壤水盐运移规律及玉米水分利用效率的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
《灌溉排水学报》2020,(8)
【目的】研究不同灌溉方式下生物炭对土壤水盐运移特征、作物生长及水分利用效率的中长期综合影响效应,推荐适宜的灌溉方式和生物炭用量,为内蒙古河套灌区农田水资源高效利用及盐碱化耕地治理提供理论依据和技术支撑。【方法】以灌溉方式、玉米秸秆生物炭用量为二因素,设计完全随机区组田间小区试验,共设置6个处理,其中灌溉方式为地下水滴灌、地下水畦灌、黄河水畦灌,生物炭用量为0、30 t/hm~2。生物炭在2016年玉米播种前施入土壤表面并通过旋耕机混入土壤耕层,2017年和2018年不再施用生物炭。2018年玉米生长季考察并分析不同灌溉条件-生物炭耦合处理下的土壤水分动态、降盐效果、玉米产量、蒸散量和水分利用效率。【结果】地下水滴灌条件下,与未施加生物炭的处理相比,施加生物炭的脱盐量增加13.3%,作物蒸散量提高10.5%,水分利用效率6.0%,产量提高3.5%。而畦灌条件下,施用生物炭的处理的脱盐量增加5.0%,蒸散量提高1.3%,产量提高4.8%,水分利用效率增加3.1%。【结论】生物炭施用后的第3年仍能抑制不同灌溉方式下玉米农田0～100 cm土壤的盐分积累,提高作物水分利用效率,增加作物产量,相比而言,膜下滴灌下施用30 t/hm~2的生物炭的节水降盐增产效果更优。 相似文献
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《灌溉排水学报》2021,40(9)
【目的】解决灌区水资源短缺、农业用水效率不高的问题,为灌区水资源管理提供科学依据。【方法】基于大系统分解协调原理构建了包含灌区作物种植结构和作物灌溉制度的层次优化模型,并剖析第1层模型中灌水时间对灌溉制度优化的影响,以及第2层模型中生态效益对作物种植结构优化的影响。以宝鸡峡五泉灌区为研究对象,构建了2层协调优化模型,并利用非支配排序遗传算法,实现了灌区水资源的优化配置。【结果】(1)以灌水量和灌水时间为优化对象的优化设计方案,可以提高灌区整体经济效益。第2层模型不考虑生态效益时,灌水量与灌水时间同时优化时的经济效益较只优化灌水量时增加1.87%,而第2层模型考虑生态效益时,对应的增长率为1.32%。(2)在作物种植结构的优化模型层引入生态效益优化目标,虽然经济效益有所降低,但优化后的经济效益依然显著高于现状种植结构下的经济效益,方案1、方案2、方案3和方案4与现状情况下的经济效益相比,增长率分别为15.72%、15.27%、15.99%和15.07%。(3)考虑生态效益后,优化后的生态耦合度值与现状相比也有所提升,提高23.5%。【结论】采用第1层模型优化灌溉水量和灌水时间,且第2层模型考虑经济效益和生态效益的方案,可实现水资源最优配置。 相似文献
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【目的】提出青铜峡灌区合理有效的节水政策。【方法】基于作物蒸发蒸腾量,计算青铜峡灌区主要粮食作物的蓝水足迹、绿水足迹,建立青铜峡灌区农业用水效率系统动力学模型,研究青铜峡灌区内的农业用水效率,对其水资源利用效率的可变影响因素进行调控。【结果】青铜峡灌区的农业种植需水来源主要是灌溉水,形成了以蓝水为主、绿水为辅的生产用水格局,同时当作物需水量被满足时,蓝水足迹和绿水足迹表现出相反的变化趋势;在保证青铜峡灌区内粮食作物蓝水用水量不变的前提下,选取绿水利用系数和灌溉水利用系数为主要参数对模型进行仿真模拟,当绿水利用系数从0.7增加为0.8时,2020年小麦产量增加了0.27万t,水稻产量增加了0.2万t,玉米产量增加了0.55万t;当灌溉水利用效率增加10%时,2020年小麦产量增加了0.47万t,水稻产量增加0.35万t,玉米产量增加0.77万t;当绿水利用系数和灌溉水利用系数同时增加时,2020年小麦产量增加0.75万t,水稻产量增加0.55万t,玉米产量增加1.32万t。【结论】青铜峡灌区农业种植用水应增加对绿水的利用率,通过各种工程或非工程措施提高灌区内的农业用水效率。 相似文献
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优化灌溉制度是提高农业用水效率,保证作物节水稳产的基础。在轮作条件下,冬小麦和夏玉米适宜的水分生产率,是提高作物产量和合理利用水资源的一个重要指标。利用AquaCrop模型模拟了不同灌溉处理条件下,冬小麦-夏玉米轮作模式的生产潜力,并分析其差异以选出最优灌溉制度。结果表明,轮作模式下灌溉定额在300 mm内时,耗水量、产量、水分生产率随灌溉量增加而增大,而土壤水分变化量随灌溉量的增大而减小。当灌溉定额为300 mm时,总产量为16 735 kg/hm2,总耗水量为758.2 mm,水分生产率为2.21 kg/m3,可知在该灌溉制度下以轮作模式种植冬小麦和夏玉米较为节水高效,对于提高研究区域的作物产量,具有重要的现实意义。 相似文献
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改进粒子群算法在农业种植结构优化中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】促进地区农业水资源高效利用,在保证粮食安全的基础上,降低灌溉需水量,推动农业节水、提高产量和效益。【方法】以安阳市为例,以经济、社会、生态和水资源效益最大为综合目标,引入惯性权重衰减和粒子变异策略,建立了基于改进粒子群算法的多目标农业种植结构优化模型。【结果】通过对现状水平年2018年、规划水平年2025年(近期)、2035年(远期)的种植结构调整,在结合现状缺水程度下,压减耗水量大的小麦、玉米等粮食作物种植比例,增加油料、蔬菜及食用菌等经济作物种植比例,经济、社会、生态、水资源目标的综合效益分别提升13.59%、10.90%、9.82%;同时,在满足农作物全生育期需水量的情况下,缺水率分别缩减9.02%、9.56%、9.95%,在一定程度上缓解了农业水资源供需矛盾。【结论】改进粒子群算法使种植结构得到平衡优化,在提高综合效益及产量的同时能够降低灌溉需水量。 相似文献
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《灌溉排水学报》2020,(5)
【目的】探究再生水滴灌不同灌溉定额对黄瓜光合作用、产量与品质的影响规律。【方法】采用随机区组对比试验方法,分析了再生水处理与自来水对照的不同灌溉定额(1 890、2 835与3 780 m~3/hm~2)对黄瓜光合作用、产量与品质的影响。【结果】①黄瓜4个光合指标(净光合速率、蒸腾速率、气孔导度与胞间CO_2摩尔分数)及SPAD值与产量均随着灌溉定额的增加而增大,而群体水分利用效率则随着灌溉定额的增加而降低。相同灌溉定额再生水处理比自来水对照的黄瓜4个光合作用指标及SPAD值平均值分别增加7.32%、2.99%、4.19%、3.07%与5.54%,产量与群体水分利用效率平均值分别增加8.9%与8.86%;②黄瓜可溶性糖与可溶性固形物质量分数随着灌溉定额的增加而减小,而维生素C与总酸质量分数随着灌溉定额的增加而增加;再生水处理比自来水对照的维生素C量、可溶性糖与可溶性固形物量平均值分别增加1.14%、12.64%与5.8%,黄瓜总酸量平均值降低8.72%。【结论】黄瓜SPAD值与光合作用指标最大,产量最高,品质适宜的处理为再生水高水处理Z3,即灌溉定额为3 780 m~3/hm~2,相应的灌水定额为180 m~3/hm~2,灌水次数为21次。 相似文献
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【目的】农业生产需要使用大量水资源,传统灌溉方式会加剧水资源浪费问题,增加农业生产成本,因此研究农业节水灌溉自动化技术及应用具有重要意义。【方法】笔者利用调查法、文献资料法等方法对农业节水灌溉自动化技术及其应用进行了分析,总结农业节水灌溉自动化技术的优势与实际应用场景。【结果】相比于传统的农业灌溉技术,节水灌溉自动化技术具有操作难度低、可自动调节与自我纠错、抗腐蚀性强、节水能力强、灌溉效率高等优势,不仅可以满足农作物的生长需求,而且可以减少水资源的浪费。【结论】应用节水灌溉自动化技术可以弥补传统灌溉方式的不足,解决农业生产中的问题,应扩大节水灌溉自动化技术的应用范围,进一步提升农业灌溉的自动化水平与节水能力。 相似文献
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灌溉用水占我国社会总用水的60%左右.在各种灌溉方式中,地面灌溉占灌溉总面积的95%,其中畦灌又是地面灌溉的主要方法,因此研究畦灌中的节水措施对于发展农业节水具有重要意义.利用间隔畦灌溉的方法进行试验研究,并对结果进行统计、分析,得出如下初步结论:①隔畦灌溉比不设隔畦,单方灌水产量和水分生产率可提高15%和10%左右,田间日均耗水强度减少20%左右;②减产量与间隔宽度呈正比;③在1.0 m、1.2 m、1.4 m、1.6 m 4种间隔情况下,间隔畦的宽度为1m时,单方灌水产量和水分生产率最高;④隔畦中的土壤含水量低于宽畦边的含水量,其差值随隔畦的宽度增加而增加. 相似文献
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【目的】我国农业领域用水处于紧张状态,传统农业灌溉方式容易造成水资源浪费,且农田灌溉质量水平不高,而采用高效节水灌溉技术可以有效改善此局面。【方法】笔者详细介绍了现阶段我国高效节水灌溉技术,包括微灌技术、低压管道灌溉技术、井灌式节水灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术等,阐述了高效节水灌溉技术在经济、社会、生态三方面对于农田效益的提升价值,并提出了加大推广力度、完善高效节水灌溉技术管理、合理配置水资源、加大新型技术使用力度等高效节水灌溉工程提升农田效益的建设措施。【结果】在我国各地区农田发展中,引入高效节水灌溉技术取得了显著的效果,农业灌溉服务水平得以有效提升,充分满足了农田灌溉需求,提高了水资源利用率,优化了农作物品质,实现了农业增产增收,提升了农田经济价值、社会价值以及生态价值。【结论】高效节水灌溉技术实现了水资源节约、保护环境的伟大战略目标,进一步推动了中国农业的健康可持续发展。 相似文献
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【目的】研究不同水温下有机肥替代比例对滴灌骏枣产量和水分利用效率的影响。【方法】通过大田试验,设置常规井水T1((13±1)℃)和增温水T2((21±1)℃)2个水温,全施化肥（CK）、有机肥替代10%(F1)、30%(F3)、50%(F5)、70%(F7)和90%(F9)的化肥6个施肥水平,共12个处理,分析不同滴灌水温下有机肥替代比例对土壤水分、骏枣耗水规律、产量以及水分利用效率的影响。【结果】在相同施肥水平下,T2处理较T1处理各生育期0～100cm土层土壤水分降低,总耗水量增加1.14%～2.83%,骏枣产量和水分利用效率提高7.15%和5.10%。在相同灌溉水温下,随有机肥替代比例的增加,各生育期0～100 cm土层平均土壤含水率和耗水量均逐渐增加;骏枣产量和水分利用效率呈先增加后减少的变化趋势,且均在F5施肥水平下达到最大。与CK相比,在T1、T2处理下,施加有机肥使骏枣产量分别平均增加15.30%、13.14%,水分利用效率平均增加8.35%、5.78%。与T1F5处理相比,T2F5处理的产量和水分利用效率分别提高了10.10%、6.95%。【结论】回归分析表明,井水灌溉... 相似文献
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【目的】探究不同土层厚度与灌溉方式对寒地水稻生长的影响。【方法】于2020年在兴安盟乌兰浩特市科右前旗袁隆平水稻试验基地开展水稻田间试验,试验设置15～20 cm(H1)、20～25 cm(H2)和25～30 cm(H3)3种土层厚度,设置控制灌溉（K）、常规灌溉（CK）2种灌溉方式,共计6个处理,探究不同土层厚度与灌溉方式对寒地水稻生长的影响。【结果】K处理下的水稻株高相比CK矮,根长、茎粗、每穴有效穗数、千粒质量及产量相比CK均有不同程度的增加,H2和H3土层厚度下的水稻产量相比H1增加30.49%～32.91%和63.74%～76.33%,K处理下的总灌水量相比CK减少55.04%～56.84%,K处理下的灌溉水生产率相比CK增加1.55～1.86倍,H2和H3土层厚度下的水稻灌溉水生产率相比H1增加35.61%～38.62%和73.07%～94.14%。【结论】25～30 cm土层厚度下采用控制灌溉的水稻节水增产效果最优,适宜当地水稻种植,研究结果可为寒地水稻种植提供理论依据与技术参考。 相似文献