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新疆农业节水与水资源高效利用的对策与建议
1
作者 尹飞虎 张富仓 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
新疆是中国西北地区的重要粮棉果农业产区,而干旱缺水、土壤盐碱化及水资源时空分布极不均衡等问题,严重制约了新疆现代农业的可持续发展。因此,加强农业节水与水资源高效利用,对保障新疆农业生产、维护生态安全以及推动经济社会可持续... 新疆是中国西北地区的重要粮棉果农业产区,而干旱缺水、土壤盐碱化及水资源时空分布极不均衡等问题,严重制约了新疆现代农业的可持续发展。因此,加强农业节水与水资源高效利用,对保障新疆农业生产、维护生态安全以及推动经济社会可持续发展具有重要意义。从新疆水资源及其开发利用现状、农业节水现状与发展、当前存在的问题等方面进行分析探讨,并结合新时期国家对新疆农业发展的新定位和要求,提出了实施平原水库功能改造、减蒸降损工程、农田降盐节水工程、推动咸水资源化利用、发展生物节水技术、加强“四化”现代灌区建设、推进综合节水集成发展、建立健全农业节水服务体系等对策与建议,旨在为新疆现代节水农业与水资源高效利用及农业可持续发展提供有力支撑。 展开更多
关键词 水资源 农业节水 高效利用 对策和建议 新疆
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新疆灌区农业节水发展现状与对策建议 被引量：14
2
作者 李云霞 范军亮 +2 位作者 关新元 刘辉 尹飞虎 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期93-98,共6页
水是新疆可持续发展的生命线,也是新疆农业发展的瓶颈。农业是新疆用水大户,占经济社会总用水量的90%以上,南疆农业用水占比更高。新疆节水潜力重点在农业,农业节水是新疆经济社会可持续发展的根本出路。为提高新疆农业水资源利用效率,... 水是新疆可持续发展的生命线,也是新疆农业发展的瓶颈。农业是新疆用水大户,占经济社会总用水量的90%以上,南疆农业用水占比更高。新疆节水潜力重点在农业,农业节水是新疆经济社会可持续发展的根本出路。为提高新疆农业水资源利用效率,促进农业高质量发展,本文梳理回顾了新疆灌区农业节水发展历程,分析了农业节水发展现状及存在问题,结合新时期国家对新疆农业发展的新定位、新要求,提出了大力发展适水型现代农业、加大高效节水工程建设、持续推进降盐节水、加强数字化灌区建设、加强农业节水宣传培训、健全农业节水服务体系等对策建议,以期为新疆现代农业可持续发展和保障国家粮棉油安全提供有力支撑。 展开更多
关键词 适水农业 高效节水 膜下滴灌 降盐节水 数字化灌区
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基于农业灌溉模式优化的白杨河流域用水结构预测分析 被引量：1
3
作者 唐宇鹏 雷雨 +4 位作者 王振华 宋利兵 刘健 郝天鹏 张维克 《水电能源科学》 北大核心 2024年第3期49-53,共5页
为明确新疆白杨河流域用水结构发展方向,依据2020年白杨河流域用水数据,针对流域农业灌溉用水量极高问题,通过优化不同灌溉模式,得到优化后的农业灌溉用水量,同时依据新疆近16年各类型用水量变化趋势,预测规划年其他用水类型的发展趋势... 为明确新疆白杨河流域用水结构发展方向,依据2020年白杨河流域用水数据,针对流域农业灌溉用水量极高问题,通过优化不同灌溉模式,得到优化后的农业灌溉用水量,同时依据新疆近16年各类型用水量变化趋势,预测规划年其他用水类型的发展趋势,并运用洛伦茨曲线、基尼系数、信息熵和均衡度分析白杨河流域用水结构变化。结果表明,2030年总用水量为3.11×108m3,较2020年减少34.22%,其中农业灌溉用水量从分区到流域均表现为随时间下降趋势,2030年减少42.11%;城乡生活用水量和生态环境用水量均表现为上升趋势,2030年增加0.65%;工业用水量和畜牧渔业用水量均表现为下降趋势,2030年减少12.69%;两年相比,农业、城乡生活、工业和畜牧渔业用水在流域空间分布上变化增大,除畜牧渔业用水,其他类型用水均处于“绝对平均”状态,而生态环境用水在流域空间分布上的变化减小,如2030年农业、城乡生活、工业、畜牧渔业和生态环境用水的基尼系数相较于2020年的变化分别为0.0193、0.0512、0.0514、0.0510、-0.0513;2030年用水结构的信息熵和均衡度均高于2020年,用水结构演变趋于合理且逐渐稳定,即白杨河流域用水结构正在朝着均衡、稳定的方向发展,但仍需进一步优化水资源配置。 展开更多
关键词 白杨河流域 用水结构 信息熵 洛伦茨曲线 基尼系数
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干旱区绿洲农业生态系统土壤优先流量化方法可行性综述 被引量：2
4
作者 陈睿 吝海霞 王振华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期151-161,共11页
归因于多孔介质的空间变异性和各向异性,非饱和带中土壤水流运动与溶质运移对优先流响应机制的研究十分具有挑战性。绿洲农业生态系统作为新疆主要经济支柱,如果忽略土壤优先流现象,可能会降低灌溉用水利用效率,减少土壤吸附污染物时间... 归因于多孔介质的空间变异性和各向异性,非饱和带中土壤水流运动与溶质运移对优先流响应机制的研究十分具有挑战性。绿洲农业生态系统作为新疆主要经济支柱,如果忽略土壤优先流现象,可能会降低灌溉用水利用效率,减少土壤吸附污染物时间,进而导致地下水污染,最终制约农业发展。因此,该研究以新疆干旱绿洲区121团场的棉花种植区作为研究对象,旨在探明与探究在干旱绿洲区中可能导致优先流发生的潜在因素以及适合该地区观测优先流现象的量化技术。总体而言,在121团场,冻融循环,残膜现象,深耕棉秆还田的耕作方式以及土壤盐渍化会影响并改变土壤耕层孔隙度与结构,形成大孔隙式的优先入渗路径,进而引发大孔隙流。与此同时,因为该地区的主要土壤类型为壤土,其斥水性驱动着水流不稳定运动,导致指流或漏斗流的发生。通过对量化技术的总结与评估,染色示踪成像方法由于其能直观表述土壤水的非均匀运动,在121团场具有能很好地评价土壤优先流的潜力与实用性。其他的量化技术虽然具有各自的优势,但相较于染色示踪成像试验成本高,前期准备工作量大,评价尺度不统一,因此不适用于干旱绿洲区优先流的量化评价。在未来的研究中,需要适当地采用将微尺度观察与大尺度调查相结合的方法来对优先流现象进行全面评估。该研究有望为新疆及世界其他类似地区干旱绿洲生态系统优先流的研究提供理论参考。 展开更多
关键词 农业 生态系统 综述 绿洲农业生态系统 优先流 评价
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新疆典型绿洲灌区土壤理化性状与盐分离子分布特征 被引量：3
5
作者 李云霞 王国栋 +4 位作者 刘瑜 吕宁 梁飞 范军亮 尹飞虎 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期357-364,414,共9页
土壤盐渍化和耕地质量下降严重制约新疆绿洲灌溉农业可持续发展,研究土壤理化性状与盐分离子分布特征是盐碱地改良与综合利用和绿洲灌溉农业高质量发展的前提和基础。以北疆玛纳斯河灌区、南疆阿克苏河灌区和喀什噶尔河灌区(阿克苏-喀... 土壤盐渍化和耕地质量下降严重制约新疆绿洲灌溉农业可持续发展,研究土壤理化性状与盐分离子分布特征是盐碱地改良与综合利用和绿洲灌溉农业高质量发展的前提和基础。以北疆玛纳斯河灌区、南疆阿克苏河灌区和喀什噶尔河灌区(阿克苏-喀什噶尔河灌区)为研究对象,定量分析了土壤(0~500 cm)养分含量、含盐量及其离子组成分布特征。结果表明:玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮含量均呈现随土层深度增加而逐渐降低的趋势。玛纳斯河灌区表层土壤(0~30 cm)和0~100 cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量和pH值平均值高于阿克苏-喀什噶尔河灌区,100~500 cm土层土壤有机质、碱解氮、速效钾、全氮含量平均值低于阿克苏-喀什噶尔河灌区。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤(0~30 cm)全盐量和电导率平均值比玛纳斯河灌区分别高21.14%和8.53%,60~100 cm土层比玛纳斯河灌区分别低17.55%和16.50%。玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区土壤阳离子均以Na^(+)和Ca^(2+)为主,阴离子均以SO_(4)^(2-)、Cl^(-)为主,Na^(+)和SO_(4)^(2-)分别为玛纳斯河灌区和阿克苏-喀什噶尔河灌区含量最高的盐基离子。玛纳斯河灌区表层土壤(0~30 cm)53.85%属于盐渍土,30~60 cm土层50.00%属于中度和重度盐渍土,60~100 cm土层25.00%属于重度盐渍土,硫酸盐型盐渍土占主导地位,其次是氯化物-硫酸盐型盐渍土。阿克苏-喀什噶尔河灌区表层土壤(0~30 cm)78.26%属于盐渍土,其中重度盐渍土占比最高,30~60 cm土层60.86%属于轻度和重度盐渍土,60~100 cm土层39.13%属于非盐渍土,氯化物-硫酸盐型盐渍土占比最高,其次是硫酸盐型盐渍土。研究结果可为新疆绿洲灌区盐碱地综合利用和作物精准施肥提供科学依据。 展开更多
关键词 绿洲灌区 土壤盐渍化 土壤盐分 盐分离子
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加气对西北旱区膜下滴灌棉花光合及水分利用效率的影响 被引量：5
6
作者 韩美琪 王振华 +1 位作者 朱艳 温越 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期64-70,共7页
为探明西北旱区滴灌棉花适宜的加气灌溉模式,试验以不加气灌溉为对照(CK),设置5个加气灌溉处理:苗期加气(AS)、蕾期加气(AB)、花铃期加气(AF)、蕾期加气+花铃期加气(ABF)、苗期加气+蕾期加气+花铃期加气(AW);研究了不同生育期加气灌溉... 为探明西北旱区滴灌棉花适宜的加气灌溉模式,试验以不加气灌溉为对照(CK),设置5个加气灌溉处理:苗期加气(AS)、蕾期加气(AB)、花铃期加气(AF)、蕾期加气+花铃期加气(ABF)、苗期加气+蕾期加气+花铃期加气(AW);研究了不同生育期加气灌溉对西北旱区棉花光合作用及水分利用效率的影响.结果表明,与CK相比,所有加气处理的光合特性及地上部生物量都显著提高,其中处理AW较CK的净光合速率显著增加22.68%,蒸腾速率显著增加41.19%,气孔导度显著增加33.42%,胞间CO 2浓度显著降低16.22%;花铃期加气灌溉使西北旱区棉花地上部茎、叶、蕾/铃干物质累积量分别显著增加29.26%,11.15%和33.41%.不同生育期加气灌溉下,棉花光合特性、地上部生物量以及产量最优的处理为AW和AF,且差异不具有统计学意义;但是处理AF的水分利用效率最高,为1.51 kg/m 3,显著高于处理AW.因此,从高效节水增产的角度考虑,在棉花花铃期进行加气(AF)可作为西北旱区膜下滴灌棉花的最佳加气灌溉模式. 展开更多
关键词 加气灌溉 棉花 光合特性 水分利用效率 干物质 产量 西北旱区
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我国沿海滩涂资源:时空演变、利用效益与发展对策
7
作者 吕宁 汪峰 +2 位作者 刘瑜 周卫 尹飞虎 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第7期1440-1454,共15页
滩涂是重要的国土资源,其数量与质量始终处于动态变化中。调查掌握我国沿海滩涂资源数量时空演变、利用成效及存在问题,可为滩涂资源高效可持续利用提供政策依据。根据第三次全国国土调查主要数据公报,我国现有沿海滩涂面积达到151.2万h... 滩涂是重要的国土资源,其数量与质量始终处于动态变化中。调查掌握我国沿海滩涂资源数量时空演变、利用成效及存在问题,可为滩涂资源高效可持续利用提供政策依据。根据第三次全国国土调查主要数据公报,我国现有沿海滩涂面积达到151.2万hm^(2),沿海省份均有分布,其中江苏省占比最高(占全国的25.4%),近年来,我国滩涂面积总体呈现缓慢淤涨态势,据估算,每年淤积增长量约为3万hm^(2),人类活动是其主要驱动因子。我国滩涂围垦利用历史悠久,利用方式有盐田制盐、农业种植、水产养殖、港口-城镇-工业建设、湿地保护与旅游及新能源开发等,利用方式的演变与不同历史时期的经济社会发展需求紧密相关。不同区域滩涂资源的开发数量、强度及利用潜力均呈现强空间异质性,生态承载力与环境负效应是其开发利用的主要约束因子。综合效益比较来看,种养结合与新能源开发利用优势突出。由于滩涂成因复杂,且受围垦政策限制,当前主要以湿地保护和渔业养殖为主,利用方式单一、利用效率较低,其生态及经济价值均有较大的挖潜空间。基于新时期国家耕地和粮食安全保障战略,提出加强滩涂资源属性界定与数量动态监测、科学测度不同利用方式潜力、加大科技创新支撑、配套完善支持政策,推进滩涂资源的可持续高效利用。 展开更多
关键词 沿海滩涂 时空演变 围垦利用 区域分异 湿地保护 海岸线
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南疆棉区不同打顶剂及喷施时间对棉花农艺性状、产量和品质的影响
8
作者 王国栋 王潭刚 +3 位作者 李慧琴 宋伟 王元荣 王刚 《河南农业科学》 北大核心 2025年第6期21-29,共9页
以南疆棉区主栽的5个棉花品种为材料,研究不同打顶剂[土优塔(氟节胺类)、长城兄弟(缩节胺类)]及喷施时间(7月5日、7月10日、7月15日)对棉花农艺性状、产量及品质的影响,以期确定适合南疆棉区的打顶剂种类和喷施时间,为南疆棉区化学打顶... 以南疆棉区主栽的5个棉花品种为材料,研究不同打顶剂[土优塔(氟节胺类)、长城兄弟(缩节胺类)]及喷施时间(7月5日、7月10日、7月15日)对棉花农艺性状、产量及品质的影响,以期确定适合南疆棉区的打顶剂种类和喷施时间,为南疆棉区化学打顶剂的推广和应用提供理论依据。结果表明,与喷施后1 d相比,7月5日喷施土优塔和长城兄弟后21 d,棉花株高分别增加8.9%和12.9%,果枝台数分别增加27.0%和22.7%,单株结铃数分别增加2.2倍和2.8倍;7月10日喷施打顶剂后21 d,棉花株高分别增加11.0%和6.3%,果枝台数分别增加8.9%和12.3%,单株结铃数分别增加3.7倍和5.4倍;7月15日喷施打顶剂后21 d,棉花株高分别增加9.8%和7.3%,果枝台数分别增加12.4%和22.3%,单株结铃数分别增加2.2倍和1.4倍。与喷施长城兄弟处理相比,7月5日喷施土优塔处理棉花铃数、衣分、籽棉产量、皮棉产量、整齐度和断裂比强度分别提高7.0%、2.6%、3.4%、6.3%、0.40%和0.7%;7月10日喷施土优塔处理棉花铃数、籽棉产量、皮棉产量、纤维长度、整齐度和断裂比强度分别降低3.11%、10.2%、4.7%、4.0%、0.67%和3.4%;7月15日喷施土优塔处理棉花铃数、衣分、籽棉产量、皮棉产量、纤维长度、整齐度和断裂比强度分别提高13.7%、0.4%、9.0%、9.7%、6.8%、0.19%和4.3%。不同喷施时间之间比较发现,总体上以7月10日喷施打顶剂对株高的控制效果最好,且单株结铃数、铃数、籽棉产量、皮棉产量及马克隆值最高。聚类分析结果表明,喷施土优塔优于喷施长城兄弟,且7月10日喷施效果最好,其次是7月5日。综上,在南疆棉区,7月10日喷施打顶剂可有效控制棉花株高,提高单株结铃数,优化棉花空间结构,进而提高产量和品质,以喷施土优塔效果较优。 展开更多
关键词 棉花 打顶剂 喷施时间 农艺性状 产量 品质 南疆
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基于多头LSTM模型的南疆枣树土壤墒情预测 被引量：1
9
作者 杨轶航 吕德生 +4 位作者 刘宁宁 王振华 李淼 张金珠 王东旺 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期207-217,共11页
在南疆枣业生产中,准确预测土壤墒情对于优化作物种植质量和制定灌溉计划至关重要。通过建立高精度的土壤墒情预测模型,为南疆枣树的灌溉管理提供了科学依据。基于2021和2022年的全生育期枣树在20、40、60、80 cm土层的土壤墒情数据、... 在南疆枣业生产中,准确预测土壤墒情对于优化作物种植质量和制定灌溉计划至关重要。通过建立高精度的土壤墒情预测模型,为南疆枣树的灌溉管理提供了科学依据。基于2021和2022年的全生育期枣树在20、40、60、80 cm土层的土壤墒情数据、气象数据以及灌溉水量等小时级数据集,采用长短期记忆神经网络(LSTM)模型对各土层土壤墒情进行多步预测。引入了由4个单一LSTM模型组成的多头LSTM模型,旨在扩大预测范围并提高预测精度,并采用k折交叉验证结合麻雀搜索算法(SSA)对每个单一LSTM模型进行超参数调优,以提升模型的泛化能力和准确性。对各单一模型的输出进行加权平均,获得最终的预测结果。结果表明:在4个土层墒情均值数据集上,多头LSTM模型对未来1、12、24、48 h的土壤墒情预测的决定系数(R^(2))分别提升至0.951、0.932、0.870、0.815;多头LSTM模型可有效提升枣树土壤墒情的中长期预测精度,特别是在24和48 h的预测中,改进效果尤为明显,这为枣树的精细化灌溉管理提供了有力支持,可帮助农民更有效地利用水资源,减少浪费。 展开更多
关键词 土壤墒情预测 多头LSTM 麻雀搜索算法 k折交叉验证 南疆滴灌骏枣
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基于产量-品质-碳排放的加工番茄适宜水肥气滴灌耦合模式 被引量：1
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作者 汪楚博 朱艳 +4 位作者 王振华 马嘉莹 王靖程 宋利兵 郑继亮 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期107-118,共12页
为探究基于腐植酸施加和微纳米加气的水肥气耦合滴灌模式对加工番茄产量、品质和CO_(2)排放量的影响,于2023年在新疆石河子市石河子大学现代节水灌溉重点实验室开展田间试验,采用灌水量、腐植酸添加量和加气方式三因素完全随机试验,设置... 为探究基于腐植酸施加和微纳米加气的水肥气耦合滴灌模式对加工番茄产量、品质和CO_(2)排放量的影响,于2023年在新疆石河子市石河子大学现代节水灌溉重点实验室开展田间试验,采用灌水量、腐植酸添加量和加气方式三因素完全随机试验,设置3800 m_(3)/hm_(2)(W1)和4500 m_(3)/hm_(2)(W2)2个灌水水平,0(H0)、0.25%(H1)和0.5%(H2)3个腐植酸添加水平,常规膜下滴灌(A0,对照)和微纳米加气滴灌(A1)2种加气方式,研究水肥气耦合对加工番茄产量、品质、温室气体排放和净利润的影响。结果表明,W2处理下CO_(2)累积排放通量和净固碳量较W1处理分别显著增大17.14%和25.36%;H2处理较H1处理两者分别显著增大12.23%和12.26%,较H0处理分别显著增大24.59%和25.18%;H1处理较H0分别显著增大11.02%和12.66%(P<0.05);A1处理两指标较A0两指标分别显著增大12.28%和12.64%。相比于A0处理,A1处理能显著提高加工番茄整体产量、品质及灌溉水分利用效率(P<0.05)。通过优劣解距离法、秩和比法和主成分分析3种评价方法,从产量指标、品质指标、经济效益指标和环境指标(碳排碳固)4个方面选取12个评价指标进行综合评价,结论表明,3800 m_(3)/hm_(2)的灌水水平与0.5%的腐植酸施加量和微纳米加气的耦合滴灌模式综合评价综合得分最高,建议作为加工番茄高产-优质-减排-增效的最优水肥气耦合模式。研究可为北疆干旱区滴灌加工番茄高产优质减排生产提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 灌溉 肥料 番茄 腐植酸 微纳米加气 CO_(2)排放量 综合评价
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基于整体差异组合模型评价的南疆盐碱化棉田滴灌淋洗量和淋洗时期研究
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作者 刘小强 张富仓 +2 位作者 何帅 李云霞 尹飞虎 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期460-470,共11页
为探讨不同滴灌淋洗模式对南疆盐碱化棉田的影响,采取淋洗量和淋洗时期2因素交互设计,淋洗量设置4个水平:W1(75 mm)、W2(150 mm)、W3(225 mm)和W4(300 mm),淋洗时期设置3个处理:T1(在苗期1次淋洗)、T2(在苗期和蕾期2次淋洗)和T3(在苗期... 为探讨不同滴灌淋洗模式对南疆盐碱化棉田的影响,采取淋洗量和淋洗时期2因素交互设计,淋洗量设置4个水平:W1(75 mm)、W2(150 mm)、W3(225 mm)和W4(300 mm),淋洗时期设置3个处理:T1(在苗期1次淋洗)、T2(在苗期和蕾期2次淋洗)和T3(在苗期、蕾期和花铃期3次淋洗),及1个灌溉量为85%ETC(棉花生育期需水量)无淋洗的对照组(CK),进行大田试验。试验结果表明:在盐碱化棉田滴灌淋洗中,可将盐分进行淋洗。与CK处理相比,W4和W3在2020、2021年分别降低0~100 cm土壤含盐量13.17%和26.57%,增加产量104.13%和59.36%。各处理地上部干物质量Logistic拟合效果良好(决定系数R^(2)≥0.9654,P<0.05)。在相同淋洗时期下,地上部干物质量累积量、籽棉产量与淋洗量呈正相关,而经济系数与淋洗量之间存在差异性。主成分分析法、基于组合赋权的理想点法模型、灰色关联度分析法和隶属函数分析法两两之间具有良好的相关性,各模型之间相关系数为0.92~0.99。基于整体差异组合评价模型得出W4T2处理最优。考虑到该地区干旱少雨,盐碱化棉田生育期内淋洗量225 mm、淋洗时期为苗期和蕾期,棉田综合指标评价值为1.3765,为适宜的盐碱化棉田滴灌淋洗制度。本研究可为南疆盐碱化棉田生育期滴灌淋洗水盐科学管理提供理论指导。 展开更多
关键词 棉田 滴灌 淋洗 盐碱化 整体差异组合模型
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不同灌溉水矿化度和灌水量对玉米生长及产量的影响
12
作者 周奇锦 吕德生 +3 位作者 王振华 李文昊 宋利兵 温越 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期210-219,共10页
为探明灌溉水矿化度和灌水量对膜下滴灌玉米农田土壤盐分、生长和产量的影响,于2023年在新疆石河子大学节水灌溉试验站开展大田试验,玉米品种选用北疆常规中晚期高产品种丰玉33号,试验设置3个灌溉水矿化度水平,分别为0.85 g·L^(-1)... 为探明灌溉水矿化度和灌水量对膜下滴灌玉米农田土壤盐分、生长和产量的影响,于2023年在新疆石河子大学节水灌溉试验站开展大田试验,玉米品种选用北疆常规中晚期高产品种丰玉33号,试验设置3个灌溉水矿化度水平,分别为0.85 g·L^(-1)(S1)、3 g·L^(-1)(S2)和5 g·L^(-1)(S3),以及2个灌水量水平分别为4500 m^(3)·hm^(-2)(W1)和6750 m^(3)·hm^(-2)(W2),并以当地常规灌溉定额(5625 m^(3)·hm^(-2))、灌溉水的矿化度0.85 g·L^(-1)为对照试验(CK),共设计7个处理,每个处理3次重复。结果表明:全生育期内,各处理土壤含水率和土壤含盐量随土层深入,呈现出先增大后逐渐减小的趋势,在玉米生育末期土壤表层出现盐分集聚现象。在相同灌水量下,随着灌溉水矿化度增加土壤积盐量逐渐增大;S1处理盐分主要积聚在距滴灌带10~20 cm处,S3处理盐分主要在20~40 cm土层形成积盐区;高灌水量(W2)和低矿化度微咸水灌溉(S2)均能显著增加土壤水分,减少盐分在土壤表层的积聚。S2处理的玉米株高及生物量积累与S1无显著性差异,S3处理对作物生长有明显的抑制作用,叶片光合特性受到显著削弱。W2S1处理玉米获得最大产量为16999 kg·hm^(-2),W2S2处理为16577 kg·hm^(-2),与其无显著差异(P>0.05),较CK处理分别提高15.07%和12.21%。综合考虑,在淡水资源紧缺,地下微咸水资源丰富的北疆地区,不大于3 g·L^(-1)的灌溉水矿化度、灌水量为6750 m^(3)·hm^(-2)的灌溉方式是利用微咸水灌溉的较优灌溉方式。 展开更多
关键词 膜下滴灌玉米 灌溉水矿化度 灌水量 生长效应 产量构成
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截短侧耳素菌渣堆肥用量对苗期玉米生长与土壤微生物群落的影响
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作者 武玉坤 周建伟 +4 位作者 林剑秋 熊正军 刘瑜 彭懿 杨国江 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期181-190,共10页
堆肥是菌渣资源化利用的重要方式。本研究设置0(CK)、5(PM20)、10(PM40)、15(PM60)、20(PM80)g·kg^(-1)共5个截短侧耳素菌渣堆肥用量开展研究。结果表明:1)玉米生物量、土壤有效磷随堆肥用量呈先增后降趋势,与CK相比,PM40生物量提... 堆肥是菌渣资源化利用的重要方式。本研究设置0(CK)、5(PM20)、10(PM40)、15(PM60)、20(PM80)g·kg^(-1)共5个截短侧耳素菌渣堆肥用量开展研究。结果表明:1)玉米生物量、土壤有效磷随堆肥用量呈先增后降趋势,与CK相比,PM40生物量提高108%,有效磷提升118%;可溶性有机碳含量随菌肥用量持续上升。2)堆肥显著改变微生物群落结构:随菌肥用量增加,细菌Sphingomonadales、Bacillales和Rhizobiales相对丰度增加,PM40细菌α多样性最高,CK真菌α多样性最高。3)玉米生物量与有效磷、细菌Betaproteobacteriales、Thermomicrobiales和Gitt.GS.136相对丰度正相关,与真菌Eurotiales、Pleosporales、Capnodiales、Thelebolales、Onygenales、Mucorales的相对丰度和真菌的Shannon指数负相关。因此,适宜的菌渣堆肥用量(10 g·kg^(-1))可以提高土壤有效磷,改变土壤微生物组成,提高细菌群落α多样性,促进玉米生长。 展开更多
关键词 菌渣堆肥 土壤微生物 玉米 土壤性质
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新疆石河子垦区土壤盐分空间变异性及其影响因素分析
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作者 袁裕山 吕德生 +2 位作者 王振华 李海强 马占利 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期92-101,共10页
探究石河子垦区土壤盐分空间分布特征及其环境影响因素,可为该地区盐碱地改良和土地可持续利用提供科学依据。以石河子垦区为基础,通过均匀布点及样本采集,利用方差分析和灰色关联度分析等方法评估石河子垦区土壤盐分的空间分布,并分析... 探究石河子垦区土壤盐分空间分布特征及其环境影响因素,可为该地区盐碱地改良和土地可持续利用提供科学依据。以石河子垦区为基础,通过均匀布点及样本采集,利用方差分析和灰色关联度分析等方法评估石河子垦区土壤盐分的空间分布,并分析海拔、坡度、岩性、土地利用方式和土壤类型等环境因子对其影响。结果表明:(1)石河子垦区0~20、20~40、40~60 cm土层含盐量均值分别为2.14、3.89、5.00 g·kg^(-1),其中0~20 cm土层主要为非盐化土,20~60 cm土层呈现轻度盐渍化,各土层盐分含量在空间分布上呈现中到强的变异性,并与结构性和随机性的因素都有关;三层土壤都为中等强度变异,在0~20 cm土层土壤具有中等程度相关性,由随机性因素和结构性因素共同作用,20~60 cm土层土壤具有强空间相关性,由结构性因素主导。(2) 0~20 cm土层盐分高值区主要集中在垦区北部,20~40、40~60 cm土层盐分高值区主要集中在垦区北部和西部;从空间分布上看,盐渍化土壤主要在20~40、40~60 cm土层,且以轻度盐化土为主,分别占总面积的69.14%、58.34%,中度和重度盐化土则以条带状和斑状镶嵌于轻度盐化土内。(3)不同环境因子与各土层盐分的关联度关系为土壤类型>土地利用方式>海拔>岩性>坡度,研究区西北方向的土壤盐渍化程度较东南方向的严重;土壤类型、土地利用方式和海拔是影响土壤盐分的主控因子,裸地、海拔较低区域以及土壤类型为草甸土、潮土、盐土和沼泽土的地区是未来土壤盐渍化预防重点区域。 展开更多
关键词 石河子垦区 土壤盐分 空间变异性 影响因素 灰色关联度分析
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基于云原生技术的大田土壤墒情采集系统——节点案例研究
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作者 张嘉英 尹飞虎 +2 位作者 石磊 屈英 温艳华 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期200-209,共10页
为提高田间智能灌溉系统工作效能,实现精准监测土壤墒情,保障作物正常生长发育,利用LORA无线通讯、墒情传感器、网关等技术构建了基于云原生技术的墒情采集系统,选择适当数量节点作为案例,测试了该系统的带载能力、功耗及通讯距离,并通... 为提高田间智能灌溉系统工作效能,实现精准监测土壤墒情,保障作物正常生长发育,利用LORA无线通讯、墒情传感器、网关等技术构建了基于云原生技术的墒情采集系统,选择适当数量节点作为案例,测试了该系统的带载能力、功耗及通讯距离,并通过田间试验对该墒情采集系统在时空上的数据进行了实测验证。结果表明:墒情采集系统静态功耗220μA左右,在不充电、采集时间间隔30 min、各土层传感器续航能力不低于30 d时可实现3 km稳定通讯,表明该墒情采集系统在空间和时间上墒情数据准确可靠,能够实现长时间序列下的持续观测。本研究为开发与优化基于云原生技术的大田土壤墒情采集系统提供了借鉴,并为实现智能灌溉施肥决策提供了技术保障支持。 展开更多
关键词 LORA 土壤水分 土壤盐分 监测装置 低功耗
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吐哈地区葡萄生理生长特性对水氮耦合效应的响应
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作者 许宇双 叶含春 +6 位作者 王振华 李文昊 陈朋朋 李海强 王东旺 谢忠 郑继亮 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第5期515-524,共10页
为研究不同水氮耦合方式对新疆吐哈地区滴灌葡萄生理生长的影响,以“无核白”为供试材料,设定灌溉量和施氮量2个因素:充分灌溉(D0)、新稍期轻度调亏灌溉(D1)和中度调亏灌溉(D2);常规施氮(N0)、减10%施氮量(N1)和减20%施氮量(N2),共9个... 为研究不同水氮耦合方式对新疆吐哈地区滴灌葡萄生理生长的影响,以“无核白”为供试材料,设定灌溉量和施氮量2个因素:充分灌溉(D0)、新稍期轻度调亏灌溉(D1)和中度调亏灌溉(D2);常规施氮(N0)、减10%施氮量(N1)和减20%施氮量(N2),共9个试验处理,每个处理设置3个重复,CK处理为园区常规管理(D0N0),进行双因素完全随机区组灌溉试验.结果表明:相比常规水氮(CK)处理,轻度调亏灌溉耦合270 kg/hm^(2)施氮量(D1N1)的处理降低了葡萄叶片的和胞间CO_(2)浓度,但增大了叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度;D1N1处理葡萄的产量为31132 kg/hm^(2),较CK处理差异不具有统计学意义,但灌溉水利用效率较CK处理提高了10.25%,氮肥偏生产力提高了10.78%;通径分析可知,葡萄的叶面积指数、净光合速率和蒸腾速率是影响产量的直接因素,叶片的相对质量含水率、气孔导度和胞间CO_(2)浓度是影响产量的间接因素.综上,轻度调亏灌溉耦合270 kg/hm^(2)施氮量的灌溉施肥模式是文中试验条件的最佳组合,稳定产量的同时节约了10%的水氮资源. 展开更多
关键词 水氮耦合 产量 水氮利用效率 葡萄 通径分析
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加气对西北旱区膜下滴灌棉花生长与水分利用效率的影响 被引量：12
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作者 王振华 韩美琪 +3 位作者 宋利兵 宗睿 温越 武小荻 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期108-116,共9页
针对膜下滴灌棉田土壤根际低氧胁迫抑制棉花水分利用问题,探讨不同生长阶段加气灌溉对棉花生长发育及水分利用的影响。研究设置了苗期、蕾期、花铃期、蕾期+花铃期、苗期+蕾期+花铃期5个加气阶段,以生育期不加气为对照进行田间试验。结... 针对膜下滴灌棉田土壤根际低氧胁迫抑制棉花水分利用问题,探讨不同生长阶段加气灌溉对棉花生长发育及水分利用的影响。研究设置了苗期、蕾期、花铃期、蕾期+花铃期、苗期+蕾期+花铃期5个加气阶段,以生育期不加气为对照进行田间试验。结果表明:花铃期加气土壤呼吸和土壤温度峰值较其他处理延后,使加气效果得到延长,更好地改善了土壤环境,在获得最大产量的同时,水分利用效率也最高。土壤氧气含量对棉花产量的影响程度最大,且花铃期土壤氧气含量对产量和水分利用效率的正面影响均大于其他生育期。因此,在棉花花铃期进行加气灌溉是缓解覆膜造成的棉花根际低氧胁迫,提升棉花产量与水分利用效率的最佳时期。研究结果对揭示加气灌溉对棉花生长的影响机制及进一步提高水土资源利用率提供了理论依据。 展开更多
关键词 棉花 土壤 温度 膜下滴灌 加气灌溉 呼吸速率 水分利用效率
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基于熵权-TOPSIS综合评价法的苜蓿最适灌溉方式研究
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作者 麦合穆提·拜合提 丁峰 +1 位作者 李彦 党龙鑫 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第1期249-256,共8页
为探求不同灌溉方式对苜蓿的影响并优选最适宜该地区的灌溉方式,本研究以紫花苜蓿为研究对象,通过小区对比试验,探讨新疆乌昌地区3种主要灌溉方式(W1浅埋式滴灌、W2地表滴灌和W3平移式喷灌)对苜蓿生长、产量和水分利用效率的影响,并采... 为探求不同灌溉方式对苜蓿的影响并优选最适宜该地区的灌溉方式,本研究以紫花苜蓿为研究对象,通过小区对比试验,探讨新疆乌昌地区3种主要灌溉方式(W1浅埋式滴灌、W2地表滴灌和W3平移式喷灌)对苜蓿生长、产量和水分利用效率的影响,并采用熵权-TOPSIS综合评价法,优选适宜于该地区苜蓿生产的节水灌溉方式。结果表明,W1处理能够有效提高土壤水分含量,在苜蓿生长期内0~60 cm土壤含水量都显著高于W2和W3处理(P<0.05)。W1处理苜蓿三茬总产量最高,为14379.4 kg·hm^(-2),较W2和W3三茬平均灌溉水利用效率分别提高了11.76%、46.15%。W1处理和W2处理三茬相对饲喂价值没有显著差异(P<0.05),其中W1处理三茬平均相对饲喂价值最高为121.3,其营养品质最好。利用熵权-TOPSIS法加权计算相对贴近度Si,最终得出W1处理贴近度最大,为0.522,是本试验中最优的方案,该处理既能获得较高的产量和品质,又能提高水分生产效能。研究表明,浅埋滴灌可以明显提高苜蓿产量和水分利用效率,在水资源短缺的干旱地区可选用浅埋滴灌作为苜蓿适宜的节水灌溉方式。 展开更多
关键词 浅埋式滴灌 紫花苜蓿 营养品质 熵权-TOPSIS 灌溉方式
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膜下滴灌加工番茄水-氮-盐耦合模式研究
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作者 吴聚成 李文昊 +3 位作者 马占利 裴冬杰 刘梦洁 温越 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第3期128-138,共11页
为确定北疆地区膜下滴灌加工番茄最佳的水氮盐耦合模式,以加工番茄‘金番3166’为研究对象,设置3个灌水量水平:5 200(W1)、4 500(W2)、3 800(W3) m^(3)·hm^(-2),3个施氮量水平:300(N1)、240(N2)、180(N3) kg·hm^(-2),以及3个... 为确定北疆地区膜下滴灌加工番茄最佳的水氮盐耦合模式,以加工番茄‘金番3166’为研究对象,设置3个灌水量水平:5 200(W1)、4 500(W2)、3 800(W3) m^(3)·hm^(-2),3个施氮量水平:300(N1)、240(N2)、180(N3) kg·hm^(-2),以及3个灌溉水矿化度水平:1(S1)、3(S2)、5(S3) g·L^(-1),采用L9(3~3)正交试验设计,探讨不同水氮盐处理对加工番茄的产量、灌溉水利用效率及氮肥偏生产力的影响,并构建多目标优化模型。结果表明:提高灌水量和施氮量、减少灌溉水矿化度可显著提高加工番茄的产量与灌溉水利用效率(P<0.05);而提高灌水量和矿化度同时减小施氮量可显著提高氮肥偏生产力(P<0.05)。W1N1S1处理产量和灌溉水利用效率最大,分别为188 t·hm^(-2)和36.15 kg·m^(-3);W1N3S3处理下氮肥偏生产力最大,为760.50 kg·kg^(-1)。通过熵权TOPSIS法综合评价得出,W1N1S1处理综合评价指数最大(0.859),为最优处理。基于多目标遗传算法与熵权TOPSIS综合评价法相结合得出不同灌溉水矿化度(S)下水(W)、氮(N)调控的最佳方案如下:当S=1 g·L^(-1)时,W=5 200 m^(3)·hm^(-2),N=300 kg·hm^(-2),最佳目标产量Y_(1)、灌溉水利用效率Y_(2)、氮肥偏生产力Y_(3)分别为189.88 t·hm^(-2)、36.07 kg·m^(-3)、593.44 kg·kg^(-1);当S=3 g·L^(-1)时,W=5 200 m^(3)·hm^(-2),N=180 kg·hm^(-2),Y_(1)=129.06 t·hm^(-2),Y_(2)=17.75 kg·m^(-3),Y_(3)=679.04 kg·kg^(-1);当S=5 g·L^(-1)时,W=3 800 m^(3)·hm^(-2),N=180 kg·hm^(-2),Y_(1)=134.06 t·hm^(-2),Y_(2)=24.87 kg·m^(-3),Y_(3)=582.25 kg·kg^(-1)。 展开更多
关键词 加工番茄 水氮盐耦合 膜下滴灌 多目标优化 多目标遗传算法
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加气滴灌和黄腐酸施加对新疆玉米生长及产量的影响
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作者 郭牧婵 王振华 +5 位作者 刘健 马占利 张继红 秦国鹏 叶含春 郑继亮 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第2期148-159,共12页
为探究加气灌溉和黄腐酸施加对膜下滴灌玉米生长及产量的影响,以确定北疆地区滴灌玉米适宜的灌水方式和黄腐酸施加量,本研究设置2种灌水方式(A0:不加气常规覆膜滴灌,A1:加气滴灌)和4个黄腐酸施用水平(F0、F1、F2和F3分别为黄腐酸施用量... 为探究加气灌溉和黄腐酸施加对膜下滴灌玉米生长及产量的影响,以确定北疆地区滴灌玉米适宜的灌水方式和黄腐酸施加量,本研究设置2种灌水方式(A0:不加气常规覆膜滴灌,A1:加气滴灌)和4个黄腐酸施用水平(F0、F1、F2和F3分别为黄腐酸施用量占尿素质量的0%、0.25%、0.50%和0.75%)进行完全随机区组试验,探究土壤O_(2)含量、土壤含水率、玉米生长及产量和水分利用效率对加气滴灌和黄腐酸施加的响应规律。结果表明:加气滴灌和黄腐酸施加均可通过提高土壤O_(2)含量(A:18.47%~54.97%;F:0.47%~32.47%),促进玉米对土壤水分的吸收利用(F2水平下,A:-8.85%;F3水平下,A:-20.58%),从而加快玉米生长(株高:A:5.05%~9.95%、F:1.87%~7.94%;茎粗:A:14.78%~19.45%、F:0.16%~6.94%;叶面积指数:A:4.42%~18.09%、F:2.00%~21.34%;各器官干物质积累量:A:9.84%~30.75%、F:4.95%~41.30%),提高玉米产量(A:21.82%~34.11%;F:9.57%~35.07%)和水分利用效率(A:19.39%~36.70%;F:9.17%~38.65%)。综合考虑各处理对玉米生长、产量及水分利用效率的影响,本研究认为A1F2处理表现最优,其株高、茎粗、叶面积指数、地上部干物质积累量以及产量和水分利用效率分别为258.27 cm、35.47 mm、5.18 m^(2)·m^(-2)、504.06 g·株^(-1)、17423.51 kg·hm^(-2)和2.66 kg·m^(-3),较其余处理分别提高1.64%~10.73%、3.10%~25.10%、3.53%~21.46%、7.61%~64.13%、5.92%~64.54%和9.02%~65.54%。通过回归分析,综合考虑灌水方式与黄腐酸施加量对产量和水分利用效率的影响,推荐北疆地区膜下滴灌玉米采取加气滴灌和施加尿素施用量0.43%~0.62%的黄腐酸组合栽培模式。 展开更多
关键词 玉米 膜下滴灌 加气灌溉 黄腐酸 籽粒产量
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