土壤剧烈扰动条件下地面灌水对土壤呼吸的影响

借助土箱试验观测研究土壤剧烈扰动条件下的土壤呼吸,并分析灌溉管理与土壤扰动的综合影响。结果表明:由于土壤剧烈扰动导致土壤呼吸通量出现短期的迅速增加,土壤剧烈扰动后两个处理的土壤呼吸峰值均超过800 mg/(m2·h),而且大部分时间在300 mg/(m2·h),高于大部分相关报道。对于SI处理,在适宜的水分条件(102%WHC)和土壤剧烈扰动的协同作用下,使土壤CO2呼吸峰值超过了900 mg/(m2·h)。对于SDI+SI处理,由于剧烈扰动的影响在非适宜的水分条件下出现了800 mg/(m2·h)以上的CO2排放峰值,土壤剧烈扰动后灌溉能够显著降低土壤呼吸通量,灌水后随水分达到适宜范围(98%WHC),出现水分调控导致的另一个小高峰,但本研究中水分高峰仅为土壤剧烈扰动后峰值的67%。     

稻田灌排耦合的水稻需水规律研究

依据蒸渗仪试验资料,分析了稻田灌排耦合调控下水稻需水量变化规律。结果表明,灌排耦合模式的水稻全生育期需水量变化差异显著(p0.05)。与浅湿灌溉+大田地下水埋深模式相比较,控制灌溉+适宜地下水埋深的水稻需水量减少25.3%,控制灌溉+控制地下水埋深模式的水稻需水量减少34.4%;灌排耦合模式的水稻阶段需水强度均有不同程度下降,以拔节孕穗期和分蘖中期降低幅度较明显;需水量模比系数呈前期小、中期大、后期又小的变化规律。不同地下水埋深对水稻需水量变化的影响未达到显著水平,以控制灌溉+控制地下水埋深模式水稻全生育期需水量较小。     

深山里的土专家

河南省渑池县仁村乡坻坞村的谢湾自然村是一个群山环抱的小山村。张来芳就是这个村子的一个普通农民。这些年,他“一只脚踩在田埂上,一只脚踏在市场上”,潜心钻研并热心推广书本上没有的农业先进适用技术,和农友联手发展农业产业化经营,鼓起了大伙儿的“钱袋子”。他把自己与农     

多模式集合模拟未来气候变化对水稻需水量及水分利用效率的影响

在模拟水稻水分利用对未来气候变化响应的研究中,考虑气候模式以及降尺度方法的不确定性,有助于获取更加稳健的模拟结果。本文采用SDSM和BP神经网络两种统计降尺度模型分别对Had CM3和CGCM3两种大气环流模式的3种气候情景(A1B,A2和B2)进行统计降尺度模拟,再基于贝叶斯模型平均方法(BMA)集合降尺度结果,并由此驱动ORYZA2000水稻模型,模拟21世纪中后期(2050s和2080s)3种情景下水稻生长周期、产量、需水量及水分利用效率。结果表明:BMA相对于简单模型平均法(SA)可以更有效地减小气候模式的偏差;在未来的两个时期内,由于气温的不断升高以及辐射的下降,水稻产量显著下降,生长周期明显缩短;需水量随着辐射的降低而降低,但在2080s,气温的迅速上升带来了需水量的升高,但仍低于历史基准期水平,而需水量的下降并不能抵消产量下降对水分利用效率的负面影响。     

节水灌溉稻田蒸散时空尺度特征及影响因素

为研究节水灌溉稻田蒸散规律和尺度特征及其影响因素的尺度依赖性,用小型蒸渗仪和涡度相关仪分别测量了节水灌溉稻田冠层蒸散量(ETCML)和田间尺度蒸散量(ETEC),分析了ETCML和ETEC的典型日和逐日变化规律,以及在小时和日时间尺度上的影响因素。结果表明:节水灌溉稻田ETCML和ETEC变化规律基本一致,但白天ETCML均大于ETEC,且上午两尺度蒸散量大小和相位差均明显大于下午,夜晚ETCML和ETEC接近0,但ETCML呈正负交替波动。两尺度蒸散量的逐日变化总体上呈先增加后减小,高峰期出现在分蘖后期,抽穗开花期较小。ETCML日均值大于ETEC,比值平均为1.50。净辐射和饱和水汽压差是不同时空尺度蒸散量的显著影响因素,但叶面积指数、空气温度、风速和土壤含水率对不同时空尺度蒸散量的影响不同,具有明显的时空尺度效应。     

Priestley-Taylor和Hargreaves公式在高矮两种参考作物上的适应性与率定

以ASCE标准Penman-Montieth公式为基准,在不同气候区分别对Priestley-Taylor和Hargreaves这两种常用的参考作物蒸发蒸腾量EFref计算公式在高矮两种参考作物上进行适应性分析、地区率定以及率定公式验证。结果表明:以矮型参考作物为参考面时,Priestley-Taylor和Hargreaves公式分别在湿润区和干旱区具有较好的适应性,但对于EFref的估算仍具有较大的误差,两公式均不能直接应用于高型参考作物;经地区率定后两公式在干旱、半干旱半湿润、湿润3个气候区高型参考作物上的计算精度显著改善,但仍低于在矮型参考作物上的精度,Priestley-Taylor公式在气候区间的差异性不明显,Hargreaves公式在干旱区有更好的适应性。     

灌区水综合管理的研究动态与发展方向

为保障我国粮食安全、水资源安全和水环境安全，增强农田生态系统功能，实现农业生态效益、经济效益和社会效益的协调与可持续发展，必须实现灌区水综合管理。界定了灌区水综合管理的概念，分析了水综合管理在灌区发展中的重要作用及其必要性与迫切性，探讨了国内外灌区在节水灌溉、控制排水、农田面源污染控制等方面的研究动态,指出了灌区水综合管理存在的未充分考虑时空变异尺度效应、工程与技术集成不够、缺少衡量的指标体系以及未能发挥灌排整体系统的协同运行效应等问题，提出了水资源高效利用模式下灌区水综合管理在节水、减排、控污及其相互耦合方面取得突破的发展方向和创新点，可为我国灌区的可持续发展及其相关研究提供新的支撑。     

节水型生态灌区建设与展望

节水型生态灌区的建设对于保障我国粮食安全和水资源安全具有重要意义。将水生态文明引入灌区建设中,探索性地将灌区视为一个自然、社会、经济与人"四位一体"的复合系统。在节水型生态灌区概念的基础上,分析灌区工程、灌水技术、生态系统、管理及文化的构建路径,提出节水型生态灌区建设评价指标体系与方法,指出灌区建设中存在水土资源配置不合理、未从机理角度寻求解决生态问题的措施、节水灌溉服务体系不健全、未能实现科学生产等主要问题,展望了灌区建设需要研究的课题以及智慧型灌区的发展方向。     

不同水肥处理对稻田土壤中氮素剖面分布与氨挥发损失的影响

对苏南地区不同水肥处理稻田土壤中铵态氮和硝态氮剖面分布、稻田氨挥发损失以及水稻地上干物质量及产量进行了研究。结果表明:稻田土壤中无机氮以铵态氮为主;铵态氮质量比随着土层深度的增加而降低,20～60cm深度土层中的铵态氮质量比相对稳定,随着水稻生育期的进行,稻田土壤中氨态氮质量比逐渐降低;稻田土壤中硝态氮质量比呈现上层低于下层的趋势;控制灌溉稻田施用控释肥减少了表层土壤中的铵态氮质量比以及底层土壤中的铵态氮和硝态氮质量比,降低了氮素损失的风险。控制灌溉和控释肥的使用,减少了稻田氨挥发损失,减少幅度达到83.71%。