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    2015年, 第7期 刊出日期:2015-07-15
      
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    试验研究
  • 董丽利 李援农 周昌明 银敏华 赵玺 崔魁
    节水灌溉. 2015, (7):  1-4. 
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    摘要:为了探索覆膜时长和氮肥施用量对免耕垄播夏玉米生长及产量的影响,在大田试验起垄覆膜沟播冬小麦收获后,于2013年6月实施了免耕垄播种植夏玉米,试验设全生育期垄上覆膜和拔节期揭膜两种覆膜时长与无肥(N1),低肥(N2),中肥(N3),中高肥(N4),高肥(N5)五种施氮量组合,研究了覆膜时长与不同施氮量对夏玉米生长及产量的影响.试验结果表明:拔节期揭膜与全生育期覆膜玉米生长的差异性不显著,不同施氮量水平下,玉米生长的差异性显著,但中肥(N3)与高肥(N5)之间无显著性差异。施肥处理下中肥(N3)与中高肥(N4)之间玉米单株干物质累积量及产量增长幅度最大,分别为53.15g和 2184.22 kg/hm2,在N4水平达到最大,单株干物质累积量为400g,产量为13760.24kg/hm2,综合考虑效益与经济,N3(120 kg/hm2)--N4(180kg/hm2)为适宜的施氮量区间,并在拔节期揭膜,是覆膜与施氮的最优模式。
  • 罗迪汉 王勇 宇宙
    节水灌溉. 2015, (7):  5-8. 
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    为了探索适宜于赤峰地区滴灌玉米的灌水定额,在赤峰市松山区当铺地乡南平房村示范基地进行了大田试验,试验设置4个灌水定额水平,分别为180 m3?hm-2(GGDE1)、240 m3?hm-2(GGDE2)、300 m3?hm-2(GGDE3)、360 m3?hm-2(GGDE4),研究了不同灌水定额对覆膜滴灌玉米生长状况、玉米产量和水分利用效率(WUE)的影响,分析了玉米耗水量与产量、边际产量、玉米水分利用效率之间的关系。结果表明:灌水定额300 m3?hm-2的处理玉米的株高、叶面积在玉米苗期、灌浆期表现出比其他灌水定额处理好;膜下滴灌玉米产量随灌水量的增加先增加后减小;穗重、行粒数、百粒质量等产量构成因素同样随灌溉定额增加呈递增趋势;穗长和穗行数规律性不强,各处理间差异不显著;玉米产量、水分利用效率均与玉米耗水量呈二次抛物线关系,玉米全生育期耗水量400.83~449.63 mm是进行灌溉确定滴灌灌溉定额的主要研究区域。
  • 张雅杰 许自成 朱金峰 黄海棠
    节水灌溉. 2015, (7):  9-13. 
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    在大田条件下,采用旺长期3种灌水次数和3种硫素水平的双因素试验,分析了旺长期水硫互作对烤烟生理生化指标和内在化学成分的影响。结果表明,施硫量增加能提高烤烟叶片的SPAD值,促进叶绿素含量升高。单株施硫2.0g处理烤烟的硝酸还原酶(NR)活性和脯氨酸含量最高,高硫和低硫都明显抑制了NR活性和脯氨酸的积累。烤烟叶片的丙二醛(MDA)含量在整个生育期逐渐升高,成熟期达到最大,低硫和高硫均能使MDA含量升高。一定范围内增加施硫量能提高烤烟的烟碱、还原糖和钾含量。单因素的灌水次数和施硫量对烤烟叶片硫含量影响不显著,但水硫互作对烤烟叶片的硫含量影响极显著。单株施硫2.0g配合旺长期灌水2次最有利于烤叶内在品质的提高。
  • 赵付勇 赵经华 洪明 马英杰 付秋萍
    节水灌溉. 2015, (7):  14-16. 
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    摘要:通过田间试验,利用SF-G液流传感器研究滴灌核桃树茎流速率变化规律及其与气象因子间的关系。结果表明:茎流速率的日变化在16:00左右达到峰值;全生育期中,茎流速率先变大后减小,最大茎流速率出现在核桃油脂转化期;晴天条件下茎流速率日变化呈单峰曲线,先增后减,多云天气条件下茎流速率的日变化呈多峰曲线;核桃树茎流速率与太阳辐射和大气温度具有较好的正相关关系,与大气相对湿度呈负相关;建立滴灌核桃树茎流速率与气象因子之间的回归方程。
  • 司昌亮 王旭立 尚学灵 毕新 李登龙
    节水灌溉. 2015, (7):  17-20. 
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    利用2014年吉林省通榆县玉米膜下滴灌灌溉定额对比试验资料,计算了玉米各生育期耗水量,研究了玉米全生育期耗水规律,分析了不同灌溉定额对膜下滴灌玉米灌溉水生产率及产量的影响,从而确定了不同种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额。结果表明:不同灌溉定额下膜下滴灌玉米耗水规律基本相同,呈递增~递减~递增~递减的变化规律,灌浆期耗水量最高,成熟期最低;从产量角度看,轮茬倒作种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1031.86m3/ha,全覆盖种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1394.46m3/ha;从灌溉水生产率角度,轮茬倒作种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为990.32 m3/ha,全覆盖种植模式下膜下滴灌玉米最佳灌溉定额为1347.07m3/ha。
  • 吴蕴玉 金星 徐元 王铁凝 邵孝侯
    节水灌溉. 2015, (7):  21-24. 
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    为了安全高效地开发微咸水资源,设计不同灌溉水盐分浓度(1.0 dS/m,3.0 dS/m,5.0 dS/m)和灌水量(280 mm,320 mm,360 mm)处理,研究不同处理对番茄最大叶面积指数(LAImax)、品质和产量的影响,并引入投影寻踪分类模型,对不同灌溉处理综合效益(产量、品质和灌溉水生产效率)进行评价。结果表明:低水高盐处理降低了番茄LAImax值,但明显提高了番茄果实的密度、可溶性固形物、总酸、Vc和糖酸比,S2W1处理番茄综合品质最佳,品质综合主成分值达到3.61。番茄产量(Y)和可售产量(Ym)随灌溉水盐分浓度的降低和灌水量的增加而增加,其中FW3处理Y和Ym值最高,分别达到125.8 t/hm2和120.4 t/hm2。S1W3为综合效益最优的处理,投影值为1.346。因此,推荐采用3.0 dS/m盐分浓度、360 mm灌水量的微咸水灌溉方案。
  • 沈仕洲 王风 薛长亮 张克强
    节水灌溉. 2015, (7):  25-31. 
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    本试验采用静态箱-气象色谱法,共设置不施肥灌溉清水CK、习惯施肥灌溉清水CF、不施肥灌溉一次2:1(清水:沼液)奶牛场沼液T1、不施肥灌溉两次2:1奶牛场沼液T2、不施肥灌溉两次1:1奶牛场沼液T3五个处理。通过田间原位观测试验对不同比例、不同次数沼液灌溉对华北平原麦田土壤CO2、N2O排放及其相关土壤因子的影响进行研究。结果表明:小麦主要生育期内各处理CO2排放具有明显的季节变化趋势,变化范围为1.93~13.70 kg C ha-1d-1,分别在四个重要时期即返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期出现了排放高峰。N2O变化范围为:-3.93~41.86 g N ha-1d-1,排放高峰仅出现在灌溉奶牛场沼液后的很短一段时间(7d)内,很快下降并维持在较低水平。整个观测期内与CK和CF处理相比,三种不同模式沼液灌溉都不会引起CO2累积排放量增加;与CF处理相比,三种不同模式沼液灌溉都不会引起N2O累积排放量增加。T3处理为较为合理的沼液灌溉模式,既能保证小麦产量,也不会引起CO2和N2O排放量的增加。三种不同模式均沼液灌溉显著(p<0.05)提高了冬小麦田土壤DOC含量,T3、T2、T1处理较CK处理分别提高了203.0%、114.9%、40.3%。在本实验条件下,土壤的CO2排放量与土壤DOC含量显著相关;土壤的N2O排放量与土壤的NO3--N含量、DOC含量极显著相关,与土壤WFPS显著相关。
  • 张刘东 王庆明
    节水灌溉. 2015, (7):  32-35. 
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    通过2010年4月15日至8月23日在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行的春小麦灌溉试验,研究了咸水非充分灌溉对土壤剖面盐分盈亏的影响,并用SWAP模型对土壤盐分动态分布进行模拟。结果表明:不论是咸水灌溉,还是淡水灌溉,都造成积盐现象,盐分累积量随着灌水矿化度的增大而增大,随着灌水量的增大盐分累积深度逐步加深。SWAP模型模拟结果表明,无论充分灌溉还是非充分灌溉盐分都会主要累积在根区土层(50cm深度),而对深层土壤(100cm深度)影响较小。不同时段影响土壤剖面盐分分布因素不同,前期受土壤蒸发、根系吸水影响较大,后期受水分下渗影响较大。
  • 张海文 杨林林 韩敏琦 杨胜敏
    节水灌溉. 2015, (7):  36-39. 
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    摘要:本文将含盐水作为灌溉水源,以3种滴头(内镶贴片式滴灌管、内镶圆柱式滴灌管、内镶贴条式滴灌管)作为试验对象,研究了滴头的流量、出流均匀度变化过程,分析了滴头堵塞的主要原因。研究结果显示:在常规物理过滤有效保障条件下,随着灌溉时间的增加,滴头流量出现下降并发生堵塞,按流量下降程度由大到小排序依次为内镶贴片式滴灌管、内镶贴条式滴灌管、内镶圆柱式滴灌管。同时,3种滴头出流均匀度变化整体呈降低趋势,其中内镶贴片式滴灌管变化明显,内镶圆柱式滴灌管和内镶贴条式滴灌管变化平缓。水质检测结果和滴头堵塞物质成分分析显示,滴头堵塞以化学堵塞为主,主要成分为CaCO3和MgCO3。可为类似水质的滴灌工程设计及运行管理提供一定参考。
  • 袁宏伟 蒋尚明 汤广民 袁先江
    节水灌溉. 2015, (7):  40-42. 
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    利用大型称重式蒸渗仪测定夏玉米不同生育期的农田蒸发蒸腾,分析了夏玉米的蒸发蒸腾变化规律,探讨了参考作物蒸发蒸腾量(ET0)、土壤含水率及叶面积指数(LAI)与作物蒸发蒸腾量(ET)之间的关系。结果表明:ET0和蒸渗仪实测的ET生育期内变化趋势基本一致;夏玉米ET受0~60cm土层土壤含水率的影响,尤其是0~40cm土层土壤含水率对作物ET影响显著,80cm以下土层土壤含水率基本对作物ET无明显影响;ET与LAI变化趋势在拔节期后期以后基本一致,苗期~拔节期中期无明显关系
  • 刘少春 张跃彬 郭家文 刀静梅 邓军 高欣欣 李如丹 方志存
    节水灌溉. 2015, (7):  43-45. 
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    本文采用地膜进行不同覆盖抗旱栽培田间试验,比较分析了地膜全覆盖蔗田、覆盖播种墒面、不覆盖处理对旱地土壤保水及其对甘蔗种苗萌发出苗、产量和糖分质量的影响。结果表明:在地膜盖膜的中后期,全膜覆盖蔗田处理0-20 cm土壤水分含量显著高于覆盖播种墒面和不盖膜处理,出苗率以全覆盖蔗田处理最优,显著高于覆盖播种墒面处理,其次为覆盖播种墒面处理,极显著高于不覆盖处理,苗高和甘蔗产量均以全覆盖蔗田处理最高,极显著高于覆盖播种墒面,其次为覆盖播种墒面处理,极显著高于不覆盖处理。地膜不同覆盖处理对蔗糖分的作用效果未达到显著水平。
  • 水环境与水资源
  • 曾妍妍 贾瑞亮 周金龙
    节水灌溉. 2015, (7):  46-49. 
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    为研究新疆汉水泉地区潜水可开发利用的适宜程度,本文运用地理信息系统(GIS)技术中的图形复合叠加功能,建立了汉水泉潜水宜井区圈定的WEPWQ模型。WEPWQ模型考虑了影响潜水宜井区圈定的成井指标(W1)、生态指标(E)、抽水指标(P)、富水指标(W2)以及地下水水质指标(Q)等五项指标,分别建立基础数据层,运用综合指数评价法对该区潜水宜井区进行了圈定,得出汉水泉地区潜水宜井区适宜性等级及其分区图。其中适宜开采区、中等适宜开采区、不宜开采区和极不适宜开采区分别占研究区内潜水分布区总面积的2.2%、33.9%、41.1%和22.8%。模型评价成果为汉水泉地区潜水开发利用地下水提供了科学依据,也为其他地区宜井区的圈定提供了参考。
  • 刘菁扬 粟晓玲
    节水灌溉. 2015, (7):  50-53. 
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    地表水和地下水的合理配置是井渠结合灌区实现水源优化,合理调控地下水位的重要途径。以陕西省泾惠渠地下水位变化的主要影响因素为输入变量,以当年平均地下水位为输出变量,建立了基于支持向量机的地下水位动态模拟模型,模拟不同水文年不同渠首引水量和地下水开采量等17种组合情景的地下水位及其变幅,并以多年采补平衡为地表水地下水合理配置的目标。结果表明,丰、平、枯不同水文年的井渠用水比分别为0.3~0.4、0.2~0.3、0.44~0.55时,可实现灌区地下水多年采补平衡。
  • 邢 巧 陈嘉川 刘贤词 王双飞 唐文浩
    节水灌溉. 2015, (7):  54-57. 
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    以盆栽试验研究了不同处理方法(胶清废水、厌氧UASB出水、好氧处理终水)和不同浓度天然橡胶加工废水灌溉对生长性状的影响。结果表明,10%浓度稀释的胶清废水的肥效、50%的厌氧出水和好氧处理终水,均显著优于复合肥,表明胶清废水和厌氧出水可经简单稀释和调整pH后直接灌溉,好氧处理终水可直接灌溉。
  • 王宇博 梁秀娟 乔雨 王中凯
    节水灌溉. 2015, (7):  58-61. 
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    为更好地研究地下水位预测模型,本文选用灰色GM(1,1)、叠加的马尔科夫链、BP神经网络三种模型,选取2007-2010年长春市的地下水位资料进行地下水位预测研究,对比分析了三种模型的预测结果以及其适用情况。结果表明,三种预测方法的平均绝对误差均小于10%,在一定程度上表明三种模型均具备一定可信度,其中叠加的马尔科夫链模型的误差相对较大,另外两种则相差不大。灰色GM(1,1)模型适用于把握数据的大体变化趋势;叠加马尔科夫链模型适用于对相对稳定的数据的预测;BP神经网络模型需要基于相对较多的数据进行有弹回地校正模拟,且预测的结果相对拟合程度更好,预测结果更理想。
  • 蔡浩 徐德兰 王乐阳 戴青松 王同勋
    节水灌溉. 2015, (7):  62-63. 
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    以西伯利亚鸢尾为实验材料,通过室内模拟实验研究了不同悬浮物浓度对鸢尾生长的影响。结果表明:随着悬浮物浓度增加,鸢尾的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量先上升后下降, 而POD活性却先下降后上升,在悬浮物浓度0.8 g/L时,鸢尾各生理指标均出现临界点;随着处理时间延长,试验组鸢尾的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量先升高后降低,POD活性持续升高,而对照组各生理指标不断降低。因此,悬浮物对鸢尾生长的影响是双方面的,低悬浮物浓度短期处理会促进鸢尾的生长,而高悬浮物浓度长期处理会抑制鸢尾的生长。
  • 周林飞 武祎 高云彪 姚雪 张静
    节水灌溉. 2015, (7):  64-68. 
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    摘要:根据石佛寺人工湿地的保护和管理目标,从生态系统特性、功能特性和扰动特性三方面出发,选取具有代表性的10个评价指标,提出5 级评价标准来建立石佛寺人工湿地生态系统健康评价指标体系。石佛寺人工湿地生态系统健康评价模型采用模糊模式识别模型,各指标权重采用层次分析法确定。评价结果表明:石佛寺人工湿地生态系统健康状况为Ⅱ级,属健康状态,评价结果与实际情况相符。并对湿地健康状况进行了分析,为湿地管理和调控提供了科学依据。
  • 陈继光
    节水灌溉. 2015, (7):  69-71. 
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    为完善水资源安全的评价及管理的决策支持,建立基于灰面积关联决策的水资源可持续利用潜力评价模型。 以灰色关联决策理论为基础, 分析经典灰色关联决策方法的优缺点,采用被选方案与理想方案间两曲线相邻点间多边形面积作为关联系数,度量曲线的几何形状的相似性, 构建了灰色关联度公式。采用山东半岛蓝色经济区为研究区,对区域内6个城市研究单元的水资源可持续利用潜力进行评价,分析城市研究单元评价结果差异。通过算例验证了所提出的灰面积关联决策模型的合理性和算法的有效性,为水资源安全的评价及管理提供新的决策模型。
  • 张寒雨 周大众 周世杰 朱静芳 曹文平
    节水灌溉. 2015, (7):  72-75. 
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    选取美人蕉作为生态浮床的植物,组建三个平行的生态浮床,分别为纯植物生态浮床(floating bed with plants pure, FB-PP)、陶粒基质生态浮床(floating bed with light ceramsite, FB-LC)、竹丝基质生态浮床(floating bed with filamentous bamboo, FB-FB),研究这三种生态浮床去除营养盐(N, P)的效果和机理以及不同基质条件下的美人蕉生长特性。研究结果表明:在25~28℃水温条件下,水质交换时间为3天,FB-FB和FB-LC对TN、TP平均去除率分别为23.9%, 21.8%和30.6%,22.1%,而FB-PP对TP平均去除率15.9%,TN却呈负数增长。对于植物生长速率顺序是:FB-FB > FB-LC > FB-PP。说明在生态浮床中增加基质对提高营养盐的去除和提高植物生理生化特性具有良好的效果。
  • 工程技术
  • 王昌伟 朱德兰 张林 王斌 刘柯楠 陈昕
    节水灌溉. 2015, (7):  76-80. 
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    针对目前市场上传统的采用水涡轮驱动的绞盘式喷灌机存在的能耗大,对灌溉水泥沙含量要求高,调速装置结构复杂及PE管易牵折等问题,本文联合采用高性能光伏MPPT控制永磁无刷电机,基于DSP和ARM两款微处理器,借助现代传感检测、无线传输及可视化触控技术,设计了一种人机交互绞盘式太阳能喷灌机智能控制系统。通过对系统的性能测试验证表明:修正步长的P&O法能有效的提高系统MPPT速度和准确度,增加光伏组件转换率;系统调速性能平稳,动态响应快;系统工作性能可靠,灌溉质量高,推广应用前景广阔。
  • 陈浩 赖永明 洪林 梅超 高绣纺
    节水灌溉. 2015, (7):  81-85. 
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    沟垄集雨栽培技术将旱区有限的降水蓄积于土壤供作物生长发育之用,增产效果显著,已经逐步发展成为中国旱区的主要节水灌溉技术。本文简要介绍了沟垄集雨种植技术的集雨原理、运用效果以及一些经典集雨模型和农业生态系统模型。综合当前研究进展指出影响沟垄集雨培植技术效果的三个要素,并就目前该技术运用状况提出自己的建议,展望未来发展方向,旨在为我国旱区沟垄集雨栽培技术发展提供理论和技术指导。
  • 丁筱玲 杨翠翠 吴玉红 李培建 刘丰恺 赵立新
    节水灌溉. 2015, (7):  86-89. 
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    该研究结合建设现代精细农业与节水型社会的需求,设计一种基于GPRS和LabVIEW的远程智控灌溉系统。利用单片机K60做下位机,采集温湿度等多种环境参数,GPRS 做数据传输中介,通过Internet网络,将远程数据传输到上位机。该系统通过引入模糊控制,实现了智能节水灌溉,为更深入地研究农作物生长起到重要作用。仿真试验结果表明,该系统结构简单,运行稳定、可靠,上位机界面友好,能够达到预期设计目的和要求。
  • 工程管理
  • 宋悦 粟晓玲
    节水灌溉. 2015, (7):  90-94. 
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    灌溉需水是科学制定灌溉计划和水资源规划的依据,气候变化和种植结构等变化环境是灌区灌溉需水变化的驱动因素。本文基于泾惠渠灌区4个气象站近30年逐日气象资料和作物种植面积资料,采用 FAO 推荐的 Penman-Monteith 方法和作物系数法,计算灌区主要作物需水量、净灌溉定额及灌区净灌溉需水量,分析气候变化和种植结构调整对灌区净灌溉需水量的影响,采用多元线性回归法研究灌溉需水量变化的主要因子。结果表明:气候变化使灌区降雨呈减少趋势,ET0呈增加趋势,导致主要作物净灌溉定额呈增加趋势;种植结构的调整,减少了粮食作物和棉花的种植面积,增加了其他经济作物的种植面积,使灌区净灌溉需水量呈减少趋势;在总种植面积下降、种植结构调整和气候变化的综合作用下,灌区净灌溉需水量呈小幅度的增加趋势;影响净灌溉需水量变化的主要因子是ET0和种植面积;除1996年和2003年湿润年份外,各年净灌溉需水量比实际灌溉水量大,灌区存在缺水。未来应进一步调整种植结构,以适应气候变化,缓解灌区水资源供需矛盾。
  • 赵孟哲 魏晓妹 降亚楠 李建承
    节水灌溉. 2015, (7):  95-98. 
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    针对我国北方大型灌区出现的地下水“采补失衡”问题,以陕西省泾惠渠灌区为例,通过对其渠井结合灌溉发展历程的回顾,分析了地下水位变化对灌区高效安全用水的影响,探讨了灌区地下水位控制目标;基于地下水位控制目标,利用水均衡法分析了控制性开采总量与关键地下水位之间的定量关系;选取2002年(平水年)为代表年,计算了灌区各分区的控制性关键地下水位所对应的蓝、黄、红线埋深值;根据灌区2010年实测地下水位埋深与关键地下水位埋深的对比分析,划分了灌区地下水管理分区,并对各分区的地下水管理策略进行了探讨。
  • 黄永江 孙文 屈忠义
    节水灌溉. 2015, (7):  99-102. 
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    本文利用“田间实测法”对河套灌区上中下游不同灌域、不同土壤质地、不同田块大小的田间水利用效率进行测算,并对河套灌区田间水利用效率分异规律进行分析,证实了河套灌区相同区域内不同作物和相同作物的田间水利用效率以及不同区域的田间水利用效率随田块面积的增大而减小,说明了缩地(减少畦块面积)可以有效提高田间水利用效率,从而可以节约田间用水量;拟合出了内蒙古河套灌区不同区域田间水利用效率与田块大小的变化规律。这些结论对于提高灌区建设水平和灌溉管理水平,加强农业节水工作的指导,加快建设节水型社会,落实国家、内蒙古自治区政府“三条红线”考核指标等方面均具有重大现实意义
  • 王成刚 史海滨 李瑞平 程光远 戚迎龙 于洪 王佐奎 王佐奎
    节水灌溉. 2015, (7):  103-105. 
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    摘 要:整合分析岭东南浅山丘陵区大田作物不同节水灌溉方式的工程技术实施和运行过程中各影响因素,提出一套综合“经济—技术—社会”的相对完善的评价指标体系。以层次分析法理论为指导结合专家评分法确定指标权重,构建系统评价数学模型,对不同灌溉方式的综合效益进行客观的定量评价。通过对管道灌溉、膜下滴灌、半固定式喷灌、时针式喷灌等不同灌溉方式的分析评价,结合浅山丘陵区大田作物生产实际情况,分析了在目前的经济、技术水平条件下各种灌溉方式的优缺点,确定了半固定式喷灌是最适合岭东南地区的节水灌溉方式。