水资源短缺是制约中国农业生产安全的主要瓶颈,提高用水效率是节水型社会建设的根本要求,测度不同轮作模式、灌溉方式下的水稻灌溉用水效率,对于合理安排种植结构、选择节水模式、完善灌溉用水政策尤为重要。本文基于西南地区797份水稻种植户的调查数据,构建DEA-Tobit模型,测度和分析农户灌溉用水效率,探讨不同水旱轮作模式、灌溉方式对水稻灌溉用水效率的影响,并对变量中存在的内生性问题进行解决。结果表明:总体上水稻灌溉用水效率平均为0.1378,规模效率平均为0.5498,纯技术效率平均为0.2745,水资源利用改

水资源短缺是制约中国农业生产安全的主要瓶颈,提高用水效率是节水型社会建设的根本要求,测度不同轮作模式、灌溉方式下的水稻灌溉用水效率,对于合理安排种植结构、选择节水模式、完善灌溉用水政策尤为重要。本文基于西南地区797份水稻种植户的调查数据,构建DEA-Tobit模型,测度和分析农户灌溉用水效率,探讨不同水旱轮作模式、灌溉方式对水稻灌溉用水效率的影响,并对变量中存在的内生性问题进行解决。结果表明:总体上水稻灌溉用水效率平均为0.1378,规模效率平均为0.5498,纯技术效率平均为0.2745,水资源利用改进空间较大;轮作作物经济收益大致与水稻灌溉用水效率呈显著性负相关,轮作方式节水效果与灌溉用水效率呈显著性正相关;水资源禀赋程度将水旱轮作模式对水稻灌溉用水效率的影响系数提高了0.10%,将灌溉方式的影响系数拉低了2.04%。提出因地制宜合理引导和安排"水旱轮作-灌溉方式"组合模式;平原地区强调规模化种植和区域性灌溉,山区注重集约化、精细化灌溉;根据作物生长周期合理安排灌溉用水行为等政策建议。

采用防雨棚池栽试验,研究灌溉模式和施氮量对水稻需水规律、产量及其构成的影响。结果表明:灌溉模式与施氮量对水稻阶段腾发量、需水强度、水分利用效率和产量及其构成有显著影响。与常规灌溉相比,控制灌溉条件下水稻的腾发量、需水强度和有效穗数降低,水分利用效率、穗粒数和结实率增加。随着施氮量增加,水稻的腾发量、需水强度、有效穗数和穗粒数增加,结实率和千粒质量降低,产量和水分利用效率呈现先增加后降低的趋势。结论:在控制灌溉条件下施氮量为180 kg·hm-2时,水稻产量达到11 495 kg·hm-2,节本增效效应最佳。

【目的】明确长江中下游稻区不同水旱轮作模式与氮肥水平对稻田CH_4排放的影响。【方法】以2003年至今的4种水(水稻)旱轮作长期定位试验为基础(分别为水稻-休闲(RF),水稻-紫云英(RC-G),水稻-小麦(RW)和水稻-稻草覆盖种植马铃薯(RP)),并设置3个氮肥水平,分别为N_0(0)、N_1(142.5 kg N·hm~(-2))和N_2(202.5 kg N·hm~(-2))。于2016—2017利用静态箱-气象色谱法,在田间采集并测定水稻生长季CH_4排放。【结果】(1)轮作模式与氮肥互作对稻田CH_4排放的影响主要集中在移栽后7—30 d内,其CH_4累积排放量约为整个生育期的51.9%—72.3%。(2)轮作模式与氮肥水平对稻田CH_4排放存在显著的互作效应;N_0水平下,冬季作物栽培(包括RP、RW和RC-G)显著提高稻季CH_4累积排放量,与RF相比分别增加74.1%—145.1%、68.5%—109.9%和56.4%—108.6%。(3)增施氮肥(N_1和N_2)后,CH_4排放对轮作模式的响应出现分化。其中,RF、RP和RW模式下稻季CH_4排放量随氮肥施用量的增加而逐渐增加;N_2水平下,RP、RW和RF的CH_4累积排放量分别为51.2—55.8、45.3-51.5和25.0—30.5 g·m~(-2),分别比N_0水平提高23.0%—38.4%、26.7%—33.7%和35.3%—43.5%;而与N_1相比,则提高9.9%—19.7%、20.8%—23.1%和17.4%—18.8%。而RC-G模式下则表现为增施氮肥一定程度上降低了稻季CH_4排放;与N_0相比,N_1和N_2下稻季CH_4累积排放量分别降低20.7%—42.4%和10.6%—16.6%。(4)进一步解析与土壤CH_4排放相关微生物菌群产甲烷菌(mcrA)和甲烷氧化菌(pmoA)丰度变化,发现N_0水平下秸秆及绿肥全量还田能够显著增加产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度;相关微生物对氮肥的响应机制因轮作模式而有所差异,增施氮肥促进产甲烷菌的增殖,却抑制了甲烷氧化菌的生长,但其变化幅度因轮作处理而有所不同。随着氮肥增施,RP、RW和RF的mcrA丰度增加191.4%、160.6%和143.3%,而RC-G则仅有62.6%。(5)另外,随着氮肥施用量的增加,RF、RP和RW模式下mcrA/pmoA比值增加,其增加比例分别为71.4%—141.1%、197.1%—258.2%和84.6%—165.5%,而RC-G则相反,下降26.8%—42.3%。其变化规律与CH_4排放基本一致。【结论】稻田系统中秸秆还田C/N的相对含量可能是干扰氮肥水平对稻田CH_4排放作用的关键,当系统中碳冗余时,相关微生物活性受到土壤中有效氮制约,投入无机氮可以减轻氮的限制作用从而显著提高CH_4排放;而碳不足时,继续投入无机氮,相关微生物繁殖由于受到土壤中有限碳源的限制其活性也会受到抑制,CH_4排放相对减少。

【目的】主要探索西南地区周年水旱轮作模式的高效作物配置,以及相应肥水应用措施对作物经济效益和土壤养分含量的影响,以期建立高效的水旱轮作模式和科学的施肥体系。【方法】试验通过设置水稻-蚕豆、水稻-大蒜2种轮作模式及CK、常规处理、优化处理、优化处理+秸秆覆盖4种管理措施,统计2015-2017年作物产量、产值、产投比,测定2013-2017年土壤养分含量,比较分析了轮作作物和施肥制度对作物经济效益和土壤养分的影响。【结果】相比于常规处理,在适当减少氮磷化肥施用量及灌水量的情况下增施有机肥,水旱轮作的作物产量

【目的】分析水分调控对覆膜滴灌水稻生长发育及灌溉水利用效率的影响。【方法】采用测坑试验方式,2种栽培方式,分蘖期设置3个水分梯度进行水分调控。【结果】于各生育期末取样测定各项指标,分蘖期水分调控对2种栽培方式下滴灌水稻的生长和灌溉水利用效率有显著影响。W1、W2处理对水稻株高影响不大,W3处理水分胁迫严重降低株高;分蘖期水分调控对最终分蘖数具有明显的影响,最终分蘖数表现为覆膜栽培下水稻分蘖数量平均分蘖数为17.44蘖/穴,裸地栽培下水稻分蘖数量平均分蘖数为17.60蘖/穴;生育后期W2处理能保持较高叶面积,更利于水稻光合作用的进行光合产物的积累以及最终产量的形成;在覆膜、裸地栽培方式下W2处理灌溉水利用率均为最高,分别为0.64、0.46 kg/m~3。【结论】滴灌水稻分蘖期适度的水分胁迫有利于水稻生长发育进而提高产量,从滴灌水稻提高灌溉水利用效率和产量角度考虑,滴灌水稻覆膜栽培方式W2水分处理可作为基于本试验条件下较适宜的调控措施。

本文通过农户调查的方法研究了西南地区水旱轮作系统养分管理现状与存在的主要问题,并提出了管理策略建议。调查结果表明,农户间施肥量差异大,过量与不足现象并存;养分施用不平衡、偏施氮肥的现象比较普遍;氮肥施用时期不合理,与作物需求不同步;没有考虑环境养分供应与水旱轮作系统养分动态特征。养分管理应当遵循:从整个轮作系统出发调控养分,综合应用各种养分资源,根据不同养分资源的特征确定管理策略,以及综合应用减少养分损失,高产栽培等农作技术的养分资源综合管理策略。

通过大田试验,研究土壤-植物复合系统对新亚铵法制浆中段水的处理效果,中段水灌溉对作物产量的影响以及由此而产生的经济效益,以期为新亚铵法制浆中段水的资源化利用开辟途径。试验结果表明,土壤-植物系统对制浆废水中CODcr、总氮、总磷具有较好的去除效果,去除率分别达到了86%,60%及90%以上;同时制浆废水灌溉能够明显促进作物生长,增加作物产量11.56%~47.65%;利用制浆废水灌溉,可以处理废水19 200 m3,节约污水处理费用17 280元,节约肥料投入3 359元,粮食产值达到28 893元,可产生经济效益41 842元。因此,制浆废水作为灌溉用水是可行的,并且下渗水经过收集后可以做为...

根据国家“86 3”节水农业专项子课题现场试验资料 ,分析了控制灌溉和常规灌溉条件下水稻茎蘖动态变化、株高变化以及叶面积变化趋势 ,建立了两种灌溉条件下茎蘖消长的Logistic模型和叶面积增长模型 ,并对水稻冠层受光结构进行了分析。结果表明 ,控制灌溉通过对土壤水分的合理调控 ,使得无效分蘖减少 ,提高了水分和养分的有效利用率 ;在大部分生育期内水稻保持了较适宜的冠层叶面积指数 (CLAI) ,具有良好的株型 ,能更多的截获太阳能 ,奠定了水稻节水灌溉条件下水稻高产的基础

【目的】探讨协同提高产量和稻米品质的灌溉技术。【方法】以扬稻6号(籼稻)和扬粳4038(粳稻)为材料,自移栽至成熟设置畦沟灌溉和干湿交替灌溉(水势达到-15 kPa再灌水)处理,以农民习惯灌溉为对照,研究不同灌溉方式对产量与品质的形成影响。【结果】与对照相比,畦沟灌溉和干湿交替灌溉提高了抗氧化保护酶活性、叶片光合速率、根系氧化力、根系中吲哚-3-乙酸和玉米素+玉米素核苷含量。畦沟灌溉和干湿交替灌溉的产量较农民习惯灌溉增加了6.16%—11.6%。畦沟灌溉和干湿交替灌溉还显著提高了稻米的糙米率、精米率、整精米率、清蛋白、谷蛋白以及稻米淀粉黏滞谱(RVA)的最高黏度和崩解值,降低了垩白米率、垩白大...

华中地区降水季节性强 ,水资源态势具有明显的盈亏期。双季稻作生产灌溉必不可少。近 10年定位测量表明 ,常年灌溉需水量 5 838m3 / hm2 ;年变异 C.V.=8.1%。晚稻灌溉量占全年的 71% ,7— 9月是灌溉需水高峰期 ,占全年灌溉量的 6 8%。本区双季稻作生产灌溉效率 (灌溉水量与产量之比 )为 :生物量 3.6 7kg/ m3 ,精谷量 1.48kg/ m3 ;生长灌溉效率为 :生物量 4.43kg/ m3 ,灌溉水量与生产效率间年变化呈反相关。不同灌溉处理试验表明 :华中双季稻生产的灌溉 ,以早稻保持水层淹灌 ,晚稻按需配额灌溉的模式比较适宜

以4个早晚兼用型超级稻品种(桂农占、玉香油占、合美占和胜泰1号)为材料,研究了大田条件下灌溉模式对不同基因型水稻品种的产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明,与常规灌溉相比,半量灌溉条件下各水稻品种的每穗总粒数显著增加,稻米的整精米率和蛋白质含量显著提高,而且灌溉用水量显著减少,水分利用率的提高也达到显著水平。

【目的】稻田是温室气体的重要排放源之一，耕作方式和水分管理措施均能在一定程度上减少稻田温室气体排放。垄作直播方式是一种新型节本增效的水稻种植方式，探索稻田垄作直播下垄沟水分管理对水稻产量和温室气体排放的影响，为丰产减排稻作模式的创新提供理论依据和技术途径。【方法】以2019—2021年垄作直播方式下的水稻-萝卜轮作系统为研究对象，通过设置传统淹水沟灌（TFI：水分高于垄面约5 cm）、控制沟灌1(CFI1：水分低于垄面约5 cm）、控制沟灌2(CFI2：水分低于垄面约10 cm）、控制沟灌3(CFI3：水分低于垄面约15 cm)4个处理，采取密闭静态箱-气相色谱法研究水稻-萝卜生长季温室气体排放及其全球增温潜势，同时测定水稻产量、土壤还原性物质、铵态氮和硝态氮等指标，明确既能减少全球增温潜势（GWP）又能增加作物产量的最佳灌水模式。【结果】综合3年试验结果，与TFI处理相比，控制灌溉能显著降低水稻季CH_4累积排放量22.81%—78.47%，其中CFI3效果最显著；CFI2处理显著增加水稻季N_2O累积排放量20.45%—59.90%,CFI3显著降低水稻季N_2O累积排放量12.08%—68.64%,CFI1对N_2O排放量无显著影响。对于萝卜季而言，与TFI处理相比，控制灌溉能显著降低CH_4累积排放量34.87%—53.31%，其中CFI2和CFI3效果最显著；CFI1、CFI2和CFI3处理能显著增加N_2O累积排放量35.00%—120.00%。双因素方差分析结果表明，控制灌溉和控制灌溉×试验年份的交互作用对CH_4累积排放量具有极显著影响（P<0.01），控制灌溉、试验年份及控制灌溉×试验年份的交互作用对N_2O累积排放量具有极显著影响（P

本文阐述了生产技术效率测定的理论,并以河北省石津灌区为例,采用超越对数随机前沿生产函数和农户调查资料,对该灌区的生产技术效率、灌溉用水效率以及影响因素进行了实证研究。结果表明:石津灌区的灌溉用水效率远低于生产技术效率,平均灌溉用水效率为75.43%,说明在其他投入保持不变的情况下,达到目前的产量可减少24.57%的灌溉用水;而且灌溉用水效率与生产技术效率相比表现出较大的可变性。进一步的计量分析表明:提高渠水使用的比例、提高水价、采用节水灌溉技术以及建立用水者协会,对灌溉用水效率的提高均有积极作用。

立足水土资源禀赋，分析灌溉和机械投入对水稻生产效率的区域差异影响，对优化资源配置具有重要意义。根据长江中下游和东北地区859份调研数据，运用SFA方法进行分析，结果表明：(1)在长江中下游地区，灌溉投入对水稻生产效率无显著影响，机械投入影响为正且与人均耕地规模相互促进；(2)在东北地区，灌溉和机械投入均具有正向影响，且灌溉投入与水资源条件存在替代作用，耕地细碎化削弱机械投入的影响，机械投入与人均耕地规模表现出互补作用；(3)关于技术非效率，灌溉条件对长江中下游和东北地区的影响分别为正向和负向，且长江中下游地区受人均耕地规模影响，东北地区受耕地细碎化影响。因此，差异化投入灌溉和机械要素是提高水稻供给能力的重要途径。