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变量灌溉技术研究新进展与展望
1
作者 严海军 李久生 +2 位作者 徐云成 王文涛 王晶晶 《水利学报》 北大核心 2026年第1期141-152,共12页
农业水资源高效利用对保障全球粮食安全至关重要。变量灌溉作为精准农业的一项核心技术,是应对水资源挑战、实现作物精准灌溉的关键途径。本文在阐明变量灌溉内涵与系统架构的基础上,系统梳理了灌溉决策模型、管理区划分、动态处方图生... 农业水资源高效利用对保障全球粮食安全至关重要。变量灌溉作为精准农业的一项核心技术,是应对水资源挑战、实现作物精准灌溉的关键途径。本文在阐明变量灌溉内涵与系统架构的基础上,系统梳理了灌溉决策模型、管理区划分、动态处方图生成和时空精度等关键技术的研究进展,阐述了变量灌溉系统的感知、决策、执行、反馈等核心模块与关键部件,讨论了变量灌溉技术在大田作物的应用中面临的多源数据融合难度大、决策模型适应性不足、技术推广成本高等挑战,展望了未来变量灌溉技术的重点发展方向:与物联网、人工智能、大数据平台等深度融合,着重在提升应用适应性、降低产品成本、优化决策模型等方面开展研究。本文旨在为变量灌溉技术的研发与应用提供理论参考,为高水效农业与绿色农业高质量发展提供技术支撑。 展开更多
关键词 变量灌溉 精准农业 灌溉决策模型 管理区划分 灌溉处方图
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生物炭施用与微咸水灌溉对滨海盐渍土结构内力驱动作用的影响
2
作者 翟亚明 胥鸿儒 +3 位作者 黄明逸 张健 沈达 王祝昆 《农业机械学报》 北大核心 2026年第2期301-311,共11页
生物炭可防治微咸水灌溉下土壤结构劣化风险,但其微观、介观尺度上的作用机理尚不完全明晰。本研究选取江苏省典型滨海盐渍土,设置4种生物炭施用处理(0、10、20、30 t/hm^(2)),开展了不同电导率(EC,0.5、1、3、5 d S/m)和钠吸附比(SAR,0... 生物炭可防治微咸水灌溉下土壤结构劣化风险,但其微观、介观尺度上的作用机理尚不完全明晰。本研究选取江苏省典型滨海盐渍土,设置4种生物炭施用处理(0、10、20、30 t/hm^(2)),开展了不同电导率(EC,0.5、1、3、5 d S/m)和钠吸附比(SAR,0、15、30、∞(mol/L)^(1/2))的16组微咸水入渗试验。结果表明:随生物炭施用,土壤p H值和有机碳含量增加0.7%~2.7%、130.7%~675.7%,并显著影响了颗粒表面性质(p<0.05),土壤阳离子交换量、比表面积、表面电荷密度和哈梅克常数分别增大20.0%~88.2%、10.7%~30.0%、8.4%~44.7%、35.6%~62.8%。入渗溶液EC减小、SAR增大均可提高表面电位和静电排斥力,同时随生物炭施用,不同EC和SAR溶液界面颗粒表面电位和颗粒间静电排斥力分别增加0.47%~17.65%、0.16%~14.45%,但范德华引力亦增加35.61%~62.81%,导致净斥力随生物炭施用先减后增,10、20、30 t/hm^(2)处理较0 t/hm^(2)减小9.39%~147.43%、15.31%~219.55%、9.69%~217.13%。土壤孔隙度、连通孔占比、大孔隙(等效直径大于等于1 mm)占比等与净斥力呈显著负相关(p<0.001),随净斥力减小分别增加7.60%~40.90%、0.15%~34.37%、3.78%~43.09%,致使不同微咸水入渗溶液下,10、20、30 t/hm^(2)处理饱和导水率提升7.77%~24.70%、15.15%~31.60%和10.81%~28.22%。综上,本文探究了生物炭施用下盐渍土表面性质、内力作用、孔隙结构及水分运动间的传递影响,20 t/hm^(2)生物炭对土壤结构劣化的调控效应最佳,可为微咸水安全利用提供科学依据。 展开更多
关键词 盐渍土 生物炭 微咸水灌溉 内力作用力 土壤结构
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引黄灌区播前土壤水盐含量和向日葵出苗率对不同春灌模式的响应机制
3
作者 李仙岳 甄致新 +3 位作者 王军 佟长福 何锐 郭淑豪 《农业机械学报》 北大核心 2026年第2期333-343,共11页
在北方盐渍化灌区,春灌能明显提高土壤水分并降低土壤盐分,然而传统春灌定额较大,春灌时间难以确定,故优化春灌模式(定额和时间)对于提高农业用水效率和生产力具有重要意义。本研究于2022—2023年在内蒙古自治区鄂尔多斯市黄河南岸灌区... 在北方盐渍化灌区,春灌能明显提高土壤水分并降低土壤盐分,然而传统春灌定额较大,春灌时间难以确定,故优化春灌模式(定额和时间)对于提高农业用水效率和生产力具有重要意义。本研究于2022—2023年在内蒙古自治区鄂尔多斯市黄河南岸灌区设置135 mm和180 mm(W1、W2) 2个春灌定额水平,以及播前18 d、播前12 d和播前6 d(T1、T2、T3) 3个灌水时间,共6个处理的田间试验以及2个春灌定额室内入渗试验,研究春灌定额和时间对土壤入渗以及向日葵出苗率的影响,并基于HYDRUS模型探索不同处理下播前土壤水盐动态变化,向日葵播前水盐与不同春灌模式的关系。结果表明,春灌定额越高,湿润锋运移距离与累计入渗量越大,通过构建向日葵出苗率与播前土壤水盐含量定量关系,得出最优含水率(SWC)和电导率(EC)分别为0.254 cm^(3)/cm^(3)和0.683 d S/m,利用HYDRUS模型对不同春灌模式水盐运移进行模拟,结果显示HYDRUS模型能较好模拟春灌有压入渗和重分布阶段的水盐动态,在验证期,SWC均方根误差(RMSE)、决定系数(R2)、平均相对误差(MRE)平均值分别为0.02 cm^(3)/cm^(3)、0.96、7.7%,EC分别为0.32 d S/m、0.90和9.9%。相同春灌定额下,越早春灌,播前EC越高、SWC越低,与播前18 d春灌处理相比,推后春灌6 d和12 d处理,播前耕层(0~30 cm) 2年平均EC降低10.1%和16.8%,平均SWC提高3.4%和6.2%。在相同春灌时间下,与低春灌定额(W1)相比,高春灌定额(W2)在播前耕层2年平均EC降低13.4%,平均SWC提高4.5%。基于HYDRUS模型情景分析灌溉定额90~315 mm、播前3~18 d不同春灌模式下的播前土壤水盐含量,并利用最优SWC和EC进行寻优,得出该地区适宜春灌模式:春灌定额为180 mm、春灌时间为播前18 d和春灌定额为135 mm、春灌时间为播前15 d,该研究结果可为黄河流域盐渍化灌区农业节水以及农业生产提供理论支撑。 展开更多
关键词 春灌定额和时间 水盐动态 向日葵出苗率 HYDRUS模型 引黄灌区
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阀门开度对分叉管道分流比及局部水头损失的影响
4
作者 王世雷 王渠源 +1 位作者 王文娥 胡笑涛 《节水灌溉》 北大核心 2026年第1期17-23,30,共8页
旨在探讨阀门开度对斜三通管道水力性能的影响,确定分叉管道系统中流量分配和局部损失系数与影响因素的关系,以提高管道系统水力计算的精度。采用DN63 PVC管道及斜三通构建分叉管道系统,设置了25种不同阀门开度组合的工况条件,进行系统... 旨在探讨阀门开度对斜三通管道水力性能的影响,确定分叉管道系统中流量分配和局部损失系数与影响因素的关系,以提高管道系统水力计算的精度。采用DN63 PVC管道及斜三通构建分叉管道系统,设置了25种不同阀门开度组合的工况条件,进行系统水力性能试验。通过压力变送器和超声波流量计,精确测量各管段的压力及流量,比较不同阀门开度对分流比及局部水头损失的影响。结果表明:随着阀门开度的增大,分叉管道系统的总流量整体呈上升趋势,分流比随支管阀门开度增大而增加,随直管阀门开度的增大呈下降趋势;阀门开度显著影响分叉管道的局部水头损失系数ζ0-1及ζ0-2,分流比与局部水头损失系数ζ0-1和ζ0-2呈二次抛物线关系。数值模拟结果与试验结果基本一致,建立了ζ0-1和ζ0-2的经验公式;揭示了各工况下流速分布和梯度变化规律。揭示了阀门开度对分叉管道系统的分流比及局部水头损失影响规律,且能够通过改变阀门开度来减少管道系统中的水力损失,这一发现为深入理解分叉管道中水力损失的变动特性提供了理论依据,并为针对不同水力运行情境的分叉管道系统在优化设计和运行管理中提供了可行的调节手段。 展开更多
关键词 分叉管道 阀门开度 斜三通管 分流比 局部水头损失系数
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河西走廊洋葱节水灌溉制度研究
5
作者 张俊峰 刘生明 +3 位作者 安翠香 张婷 孙彩梅 张化生 《灌溉排水学报》 2026年第4期1-8,共8页
【目的】研究河西走廊长日照洋葱高效节水灌溉制度。【方法】以“红锦”红皮洋葱为试验材料,设置6个灌水定额,分别为3000 m^(3)/hm^(2)(T1)、3675 m^(3)/hm^(2)(T2)、4350 m^(3)/hm^(2)(T3)、5025 m^(3)/hm^(2)(T4)、5700 m^(3)/hm^(2)(... 【目的】研究河西走廊长日照洋葱高效节水灌溉制度。【方法】以“红锦”红皮洋葱为试验材料,设置6个灌水定额,分别为3000 m^(3)/hm^(2)(T1)、3675 m^(3)/hm^(2)(T2)、4350 m^(3)/hm^(2)(T3)、5025 m^(3)/hm^(2)(T4)、5700 m^(3)/hm^(2)(T5)、7650 m^(3)/hm^(2)(CK),在采收期测定洋葱生长指标、产量和品质。【结果】(1)与CK相比,随灌水量的减少,地上干物质量无显著变化,但是土壤体积质量、孔隙度显著改善;与CK相比,T1、T2、T3、T4处理和T5处理的根系活力分别显著提高了6.72%、8.06%、31.45%、15.32%和46.77%,丙二醛量(果实)分别显著降低了4.93%、3.07%、28.95%、7.07%和62.57%;(2)随灌水量减少,与CK相比,T5处理的洋葱产量、可溶性糖量、可溶性蛋白量、维生素C量和洋葱油量均呈下降趋势,分别减少11.19%、5.18%、2.54%、1.17%和2.70%;但水分利用效率和灌溉水利用效率显著提升,分别提高11.59%和19.21%。T5处理的洋葱废菜率为3.46%,水分浪费率最低仅为3.28%。【结论】河西走廊长日照洋葱适宜的灌水定额为5700 m^(3)/hm^(2),此研究结果可为该区域洋葱高效节水生产提供理论依据和技术参考。 展开更多
关键词 河西走廊 长日照洋葱 节水灌溉 水分利用效率 水分浪费率
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双垄沟播喷灌旱作油葵土壤水分和产量效应研究
6
作者 王文娟 丁林 张育斌 《灌溉排水学报》 2026年第3期21-26,共6页
【目的】探究河西内陆干旱区双垄沟播模式下,喷灌定对旱作油葵农田土壤水分状况及产量形成的影响。【方法】于2019—2021年在甘肃省水利科学研究院民勤灌溉试站开展田间试,以油葵品种“矮大头”为研究对象。设置4个喷灌定处理,分别为24 ... 【目的】探究河西内陆干旱区双垄沟播模式下,喷灌定对旱作油葵农田土壤水分状况及产量形成的影响。【方法】于2019—2021年在甘肃省水利科学研究院民勤灌溉试站开展田间试,以油葵品种“矮大头”为研究对象。设置4个喷灌定处理,分别为24 mm(S1)、30 mm(S2)、36 mm(S3)和42 mm(S4)。对比分析不同处理下的旱作油葵农田土壤水分的时空变化特征、水分利用效率及产量的差异。【结果】喷灌灌水定是调控0~60 cm土层土壤含水率的重要因素;在油葵生育期内,土壤贮水量与喷灌定呈“升-降-升”的变化趋势,其中0~20 cm土层的土壤贮水量消耗速率较快,20 cm深度以下逐渐减弱;油葵产量并不是随着喷灌定持续增加而增加,喷灌定增加到一定程度,产量略有下降。【结论】综合考虑节水与增产目标,在民勤干旱地区推荐采用36 mm喷灌定作为双垄沟播旱作油葵的适宜灌水模式。 展开更多
关键词 土壤水分 旱作油葵 双垄沟播 喷灌 水分利用效率 产量
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微润灌下施用有机水溶肥对番茄生长的影响
7
作者 侯嘉羿 申丽霞 +1 位作者 刘凯华 耿国强 《节水灌溉》 北大核心 2026年第1期31-40,共10页
在日光温室条件下,采用微润灌溉技术,研究不同类型的有机水溶肥在3种施肥浓度下对番茄生长、品质和水肥利用效率的影响。试验选取4种有机水溶肥:矿源黄腐酸钾(T1)、腐殖酸(T2)、甲壳素海藻精(T3)、起彩沃根(T4),每种肥料设置低(C1:150 k... 在日光温室条件下,采用微润灌溉技术,研究不同类型的有机水溶肥在3种施肥浓度下对番茄生长、品质和水肥利用效率的影响。试验选取4种有机水溶肥:矿源黄腐酸钾(T1)、腐殖酸(T2)、甲壳素海藻精(T3)、起彩沃根(T4),每种肥料设置低(C1:150 kg/hm^(2))、中(C2:225 kg/hm^(2))、高(C3:300 kg/hm^(2)) 3个浓度,以未施肥处理(CK)为对照,测定番茄的生长指标、品质指标以及水肥利用效率,使用岭回归分析番茄生长指标和品质指标与产量之间的关系,并采用优劣解距离法(TOPSIS)进行综合评估。结果表明,相比对照处理不同浓度有机水溶肥的施用均促进了番茄的生长及品质,中浓度施肥下各项指标最优。中浓度处理下,番茄植株株高、茎粗、叶片面积和SPAD值较CK提高61.43%~99.33%、25.47%~44.03%、39.98%~52.39%和15.16%~23.06%,产量提高14.88%~39.65%,水分利用效率提高2.21%~39.29%;可溶性糖、番茄红素、维生素C含量分别增加8.17%~21.76%、38.17%~84.47%和106.05%~160.93%。各处理偏肥生产率均随施肥浓度的增加呈下降趋势。岭回归分析表明,茎粗和叶面积对番茄产量的正向关联最显著,而番茄红素含量与产量存在显著负向关联。不同肥料类型和施用浓度对番茄生长及品质的影响存在显著差异,综合评价显示,T4C2处理在TOPSIS法(0.828)评估下均居首位,在品质、产量和资源利用效率方面均表现最佳,可作为优化番茄水肥管理的优选方案。 展开更多
关键词 微润灌溉 有机水溶肥种类 番茄品质 水肥利用效率 岭回归分析 施肥浓度
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智能灌溉在中国有机农业中的应用初探——基于奥地利经验
8
作者 周磊 张一妍 +1 位作者 陈聪 王智慧 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2026年第2期1-8,共8页
在全球气候变化与水资源短缺的背景下,探索有机农业中的高效用水路径成为推动绿色农业发展的关键课题。基于奥地利将智能灌溉系统成功融入有机农业的实践,系统分析其技术体系与政策机制,并对比中国在水资源管理、技术部署和制度配套等... 在全球气候变化与水资源短缺的背景下,探索有机农业中的高效用水路径成为推动绿色农业发展的关键课题。基于奥地利将智能灌溉系统成功融入有机农业的实践,系统分析其技术体系与政策机制,并对比中国在水资源管理、技术部署和制度配套等方面的现状与差距。奥地利通过“生态-技术-制度”三元协同模式显著提升了用水效率和生态韧性;中国智能灌溉的推广仍面临区域适应差异大、农户数字能力薄弱、“有机认证+智能投入”双重门槛以及政策与市场支撑不足等挑战。为此,中国需从分区技术推广、数字素养提升、政策金融协同、数据平台构建及绿色消费培育等多方面系统推进,以实现技术本地化与生态农业的深度融合。研究结果为中国乃至发展中国家推动农业数字化与生态化协同转型提供借鉴。 展开更多
关键词 奥地利农业 智能灌溉系统 有机农业 水资源管理 技术迁移
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新疆滴灌节水30年的成就、挑战与发展思考
9
作者 王振华 尹飞虎 +4 位作者 马国荣 张继红 温越 张金珠 刘宁宁 《中国水利》 2026年第7期32-40,共9页
新疆是我国干旱缺水的核心区域,水资源短缺是制约新疆农业可持续发展的关键瓶颈。经过30年的滴灌技术创新与规模化推广,新疆已成为全球滴灌规模最大的区域,膜下滴灌技术实现突破性应用,推动了区域农业节水与农业发展的革命性变革。系统... 新疆是我国干旱缺水的核心区域,水资源短缺是制约新疆农业可持续发展的关键瓶颈。经过30年的滴灌技术创新与规模化推广,新疆已成为全球滴灌规模最大的区域,膜下滴灌技术实现突破性应用,推动了区域农业节水与农业发展的革命性变革。系统总结过去近30年新疆滴灌节水在提升粮食安全保障与农产品供给能力、推动区域农业可持续发展与生态环境改善、促进集约高效农业发展与农业现代化进程、加快农业节水技术创新与产业发展等方面取得的成就,分析新时期新疆滴灌节水与世界先进水平的差距,以及在节水工程减蒸降损与节能减排、节水设备研发与技术攻关、节水工程管护与节水市场监管等方面面临的主要问题与挑战,提出推进新疆滴灌节水高质量发展的思考与建议,包括以“三高目标、五新要求、六大高地、七大体系、九大工程”为架构推动农业节水增效,因地制宜推进升级版新时代“坎儿井”工程建设,系统突破面向未来滴灌节水共性关键技术,以及全面促进滴灌节水工程与产业向好发展,为支撑新疆建设世界一流的农业节水增效新高地提供参考。 展开更多
关键词 新疆 干旱区 滴灌 节水 高水效农业 灌溉水利用效率 新时代“坎儿井”
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基于物联网的智能灌溉控制系统设计
10
作者 刘壮 刘淑荣 +1 位作者 秦少祥 王泽旭 《物联网技术》 2026年第2期95-98,共4页
以西门子S7-1200系列PLC为控制核心,借助4G以太网络,结合海为云平台及PROFINET通信协议,构建了基于物联网的智能灌溉控制系统。该系统可以通过现场触摸屏、PC端或手机端实时监控灌溉整体状况。实际应用证明,所设计系统有效改善了传统的... 以西门子S7-1200系列PLC为控制核心,借助4G以太网络,结合海为云平台及PROFINET通信协议,构建了基于物联网的智能灌溉控制系统。该系统可以通过现场触摸屏、PC端或手机端实时监控灌溉整体状况。实际应用证明,所设计系统有效改善了传统的灌溉方式,起到了按时、适量、按需自动调节的作用,且具有手动、自动和远程控制三种操作模式,既能节约用水,又可以极大地提高经济效益。 展开更多
关键词 智能灌溉 物联网技术 PLC 海为云平台 4G网络 PROFINET通信协议
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不同灌溉方式下河套灌区玉米生长特性及水肥利用效率
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作者 邵梦璇 刘海军 +1 位作者 居雯雯 王珂珂 《灌溉排水学报》 2026年第1期9-16,共8页
【目的】膜下滴灌技术在河套灌区已有应用,但是该技术下作物全生育期的养分吸收特征和生长影响规律还不清晰,而量化膜下滴灌技术下作物生长状态、吸氮规律和增产增效潜力是制定合理水肥制度的关键。【方法】2021—2023年在内蒙古自治区... 【目的】膜下滴灌技术在河套灌区已有应用,但是该技术下作物全生育期的养分吸收特征和生长影响规律还不清晰,而量化膜下滴灌技术下作物生长状态、吸氮规律和增产增效潜力是制定合理水肥制度的关键。【方法】2021—2023年在内蒙古自治区巴彦淖尔市开展田间试验,通过全生育期动态监测,分析膜下滴灌和覆膜地面灌溉2种灌溉方式下春玉米生长指标、养分吸收、产量构成及水肥利用效率的变化规律。【结果】与地面灌溉相比,膜下滴灌处理抽穗期株高、茎粗、叶面积指数和成熟期地上干物质显著增加了3.90%、18.00%、13.03%和5.05%;膜下滴灌百粒质量增加17.87%,实现增产11.72%;膜下滴灌处理吸氮量、灌溉水分生产率、氮肥农学利用效率和吸收效率与地面灌溉相比提高了6.75%、123.47%、21.59%和26.15%。【结论】膜下滴灌具有显著节水(45.22%)、增产(11.72%)和提高水肥利用效率的效果,适宜在典型干旱灌区河套灌区推广应用。 展开更多
关键词 膜下滴灌 地面灌溉 生长指标 吸氮量 高产高效
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高效节水灌溉技术在莱州市农业生产中的应用分析 被引量：1
12
作者 戴文涛 《中国农机装备》 2026年第2期120-122,共3页
在探讨节水灌溉技术在莱州市农业生产中应用的基础上,重点分析了滴灌、微喷灌溉和智能灌溉系统的应用现状及其对水资源利用效率的提升。节水灌溉技术可有效提高农业生产效益和环境保护水平,缓解水资源短缺问题。但是技术整合、设备兼容... 在探讨节水灌溉技术在莱州市农业生产中应用的基础上,重点分析了滴灌、微喷灌溉和智能灌溉系统的应用现状及其对水资源利用效率的提升。节水灌溉技术可有效提高农业生产效益和环境保护水平,缓解水资源短缺问题。但是技术整合、设备兼容性及资金短缺等问题依然存在,影响了技术的广泛应用。为进一步推动节水技术普及,建议加强技术标准化、区域性适应方案的优化及政策支持。 展开更多
关键词 节水灌溉技术 水资源利用 农业生产 效率提升
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高效节水灌溉技术在高标准农田水利中的应用 被引量：1
13
作者 马红玉 《农村科学实验》 2026年第2期99-101,共3页
高标准农田建设是保障国家粮食安全、推动农业现代化的重要举措,水利设施作为其关键支撑,对提升农田生产能力与资源利用效率具有决定性作用。该文阐述了高效节水灌溉技术在高标准农田水利中的应用价值,重点探讨了滴灌、喷灌、微喷灌、... 高标准农田建设是保障国家粮食安全、推动农业现代化的重要举措,水利设施作为其关键支撑,对提升农田生产能力与资源利用效率具有决定性作用。该文阐述了高效节水灌溉技术在高标准农田水利中的应用价值,重点探讨了滴灌、喷灌、微喷灌、渗灌及智能灌溉控制等技术在高标准农田水利中的应用,以期为相关工程实践提供参考,促进农田水利的可持续发展。 展开更多
关键词 高效节水灌溉技术 高标准农田水利 应用
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南方水网灌区灌溉输水系统碳排放量化与评价
14
作者 丁奠元 宗国龙 +3 位作者 宋彦伸 席志 王儒波 任利东 《农业工程学报》 北大核心 2026年第3期120-129,共10页
国家“双碳”战略下,低碳灌区建设成为工程实践和科学研究的重要方向。目前,灌区基础设施建设尚未详细纳入灌区碳排放核算体系。该研究以南方水网地区小型灌区改造提升工程为例,以其灌溉输水系统为主要研究对象,选定混凝土砖砌明渠(CBMC... 国家“双碳”战略下,低碳灌区建设成为工程实践和科学研究的重要方向。目前,灌区基础设施建设尚未详细纳入灌区碳排放核算体系。该研究以南方水网地区小型灌区改造提升工程为例,以其灌溉输水系统为主要研究对象,选定混凝土砖砌明渠(CBMC)、U型混凝土预制板明渠(UPCC)和PE材料低压管道(LPP)3种灌溉输水系统,对比分析了不同输水系统的碳排放因子,构建了灌溉输水系统碳排放核算模型,并对其碳排放数量和排放强度进行核算与评估。结果表明,工程材料的选择和运行阶段水泵能耗是灌溉输水系统全生命周期最主要的碳排放因子,其中,混凝土的碳排放占CBMC和UPCC全生命周期碳排放的53.08%和17.85%,PE材料碳排放占LPP全生命周期碳排放的21.80%,水泵耗电分别占CBMC、UPCC和LPP全生命周期碳排放的38.24%、68.03%和73.28%。LPP的碳排放量仅为399392.85 kg,而CBMC和UPCC的碳排放量达1000875.28 kg和537746.62 kg;相较明渠灌溉输水系统,低压管道灌溉输水系统,在节工、节地、节水同时,还表现出显著的减排效益。UPCC采用混凝土预制板材,相较CBMC,以1/5的混凝土用量,减少了66.97%的碳排放。综合分析表明,采用低碳材料、改进施工工艺、优化渠系管网布局以及推广应用清洁能源成为灌区低碳建设的重要手段;PE材料低压管道灌溉方式可以在低碳灌区建设中发挥更大作用。 展开更多
关键词 灌溉输水系统 碳排放 全生命周期 低压管道 节能减排
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交替周期和基质类型对温室口感番茄生长及耗水的影响
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作者 陈凯 张西平 +3 位作者 宫彬彬 高洪波 吴晓蕾 王宁 《河北农业大学学报》 北大核心 2026年第1期122-130,共9页
为探究滴灌交替周期对温室基质栽培番茄产量、品质及水分利用效率的影响,确定合理的滴灌交替周期,本研究以‘京采6号’番茄为试材,在日光温室里开展了滴灌番茄基质栽培试验。研究了T0(不交替)、T2(交替周期2 d)、T3(交替周期3 d)、T4(... 为探究滴灌交替周期对温室基质栽培番茄产量、品质及水分利用效率的影响,确定合理的滴灌交替周期,本研究以‘京采6号’番茄为试材,在日光温室里开展了滴灌番茄基质栽培试验。研究了T0(不交替)、T2(交替周期2 d)、T3(交替周期3 d)、T4(交替周期4 d)等4个交替周期和M1(椰糠)、M2(椰糠∶牛粪∶草炭∶珍珠岩=2∶1∶1∶1)、M3(椰糠∶珍珠岩=1∶1)、M4(椰糠∶牛粪∶草炭∶珍珠岩=0.5∶1∶1.5∶2)等4种基质类型对番茄生长及耗水的影响。结果表明,随着交替周期的延长,番茄果实可溶性固形物、可溶性糖、维生素C及番茄红素含量逐渐增加。其中,M4T3处理可溶性固形物和蛋白质含量均最高,分别为8.00%和2.95mg/g,较CK处理(M1T0)显著提高了27.19%和137.90%;交替周期的延长在一定程度上有利于番茄产量和水分利用效率的提高。各处理中,M4T3产量和水分利用效率均最高,分别为43562.11 kg/hm^(2)和43.92 kg/m^(3),较CK处理显著提高了32.39%和44.57%。在4个交替周期条件下,均以M4基质栽培番茄产量最高。主成分分析结果显示M4T3处理综合评价得分最高。因此,建议在类似种植条件下,以M4T3处理为参考进行温室番茄基质选取及滴灌交替周期确定,可获得优质高效的种植结果。 展开更多
关键词 滴灌 交替周期 基质 番茄 耗水
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吉林省西部地区粒用高粱滴灌水肥配比模式
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作者 唐玉劼 王新鼎 +6 位作者 于淼 王鼐 杨薇 刘晓涵 李扬 石贵山 陈冰嬬 《山西农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期68-78,共11页
[目的]针对吉林省西部地区高粱种植过程中水肥管理粗放的问题,研究不同水肥配比模式对粒用高粱生长过程和经济效益的影响,可为推广粒用高粱种植和开发边际贫瘠土壤提供技术支持和理论依据。[方法]2021-2022年在吉林省西部白城市通榆县连... [目的]针对吉林省西部地区高粱种植过程中水肥管理粗放的问题,研究不同水肥配比模式对粒用高粱生长过程和经济效益的影响,可为推广粒用高粱种植和开发边际贫瘠土壤提供技术支持和理论依据。[方法]2021-2022年在吉林省西部白城市通榆县连续2年种植高粱‘吉杂229’,试验以随机区组设计,设置3个滴灌水平:500 m^(3)/hm^(2)(W1)、1000 m^(3)/hm^(2)(W2)、1500 m^(3)/hm^(2)(W3),4个氮肥水平:0 kg/hm^(2)(N0)、100 kg/hm^(2)(N1)、200 kg/hm^(2)(N2)、300 kg/hm^(2)(N3),共计12个水氮组合。研究不同水氮配比对高粱生长发育、产量、水肥利用效率和经济效益的影响。[结果]随着滴灌量的增加,高粱株高、茎粗和单株干物质积累量均呈现先升后降的趋势;随着施氮量的增加,株高略有上升,而茎粗和单株干物质积累量呈先增后降的趋势。各处理中W2N2的茎粗和单株干物质积累量最大。随着滴灌量的增加,穗数无显著差异,千粒重呈现先增后减的趋势,而穗粒重呈现上升趋势,产量则先升后降。随着施氮量的增加,千粒重、单株穗粒重以及产量均呈现先升后降的趋势。其中W2N2的平均产量最高(9795 kg/hm^(2)),较最低产量处理增产27.75%。滴灌水平相同时,随着施氮量的增加,氮肥偏生产力和氮肥农学效率呈现下降趋势,而水分利用效率呈现先增后减的趋势。W2N1氮肥偏生产力(86.41)和氮肥农学效率(17.04)最高,而W1N2的水分利用效率(46.86 kg/m^(3))最高。穗粒重对产量的正向直接效应明显高于其它指标。通过采用最适水肥配比模式进行示范展示,折算每公顷较未实施水肥一体化技术的常规种植平均增产1647 kg/hm^(2),平均增收5270.4元/hm^(2),平均节本增效22.55%。[结论]综合高产、高效和水肥利用效率等因素,建议吉林省西部地区高粱膜下滴灌种植中滴灌量为1000 m^(3)/hm^(2),施氮量为200 kg/hm^(2),可作为吉林省西部地区高粱种植科学的水肥配比模式。 展开更多
关键词 吉林省 产量 水分利用效率 经济效益
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基于AquaCrop模型的内蒙古半干旱区紫花苜蓿灌溉制度优化
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作者 门立雪 彭致功 +5 位作者 钟韵 张宝忠 田德龙 朱士江 孙岩颖 任闰巳 《节水灌溉》 北大核心 2026年第2期101-107,共7页
为提升内蒙古半干旱区人工牧草的水分利用效率,以土默特左旗喷灌紫花苜蓿为研究对象,利用经校验的AquaCrop模型模拟16种不同灌溉制度情景下紫花苜蓿产量、耗水量(ET)和水分生产率(WUE)的响应规律。结果表明:经校验后的模型能很好模拟紫... 为提升内蒙古半干旱区人工牧草的水分利用效率,以土默特左旗喷灌紫花苜蓿为研究对象,利用经校验的AquaCrop模型模拟16种不同灌溉制度情景下紫花苜蓿产量、耗水量(ET)和水分生产率(WUE)的响应规律。结果表明:经校验后的模型能很好模拟紫花苜蓿产量(精度>95%)和生育期内土壤墒情的变化过程(R^(2)>0.762,RMSE<1.927%,NRMSE<0.09,EF>0.670);利用经校验模型模拟不同情景下紫花苜蓿的水分与产量响应关系表明,在第一(三)茬与第二(四)茬的土壤水分适宜灌溉下限分别为60%FC、65%FC时实现WUE和产量的双重最优,在此优化灌溉制度下灌溉量为360 mm、耗水量为599 mm、产量达13.645 t/hm^(2)、整体WUE达2.278 kg/m3,较现状增产19%且WUE提高17%。根据苜蓿不同茬口对水分利用需求,采用适宜土壤水分灌溉下限确定灌溉时机,利于不同水文年下苜蓿水分高效利用与多茬次均衡增产的协同优化,为内蒙古半干旱区紫花苜蓿精细化灌溉管理提供了基础数据支撑。 展开更多
关键词 紫花苜蓿 喷灌 AquaCrop模型 产量 灌溉制度
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加气滴灌下氮肥有机替代对亏缺灌溉棉花产量和水分利用效率的影响
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作者 延廷霖 杜娅丹 +5 位作者 胡笑涛 王贺 李晓雁 王玉明 牛文全 谷晓博 《中国农业科学》 北大核心 2026年第3期602-618,共17页
【目的】针对新疆水资源短缺和土壤肥力较低等问题,探究加气滴灌下不同灌水量和有机无机肥不同配比对土壤质量,棉花的生长、产量和水分利用效率的影响,为确定新疆棉花节水高效可持续生产的灌溉施肥模式提供理论依据。【方法】于2023和2... 【目的】针对新疆水资源短缺和土壤肥力较低等问题,探究加气滴灌下不同灌水量和有机无机肥不同配比对土壤质量,棉花的生长、产量和水分利用效率的影响,为确定新疆棉花节水高效可持续生产的灌溉施肥模式提供理论依据。【方法】于2023和2024年在新疆生产建设兵团146团地区开展大田试验,在加气滴灌下设置2个灌水量(W1:80%ETC和W2:100%ETC,ETC为作物蒸发蒸腾量)和5个有机无机肥配施比例(OF1:100%化肥,OF2:75%化肥+25%有机肥,OF3:50%化肥+50%有机肥,OF4:25%化肥+75%有机肥,OF5:100%有机肥),研究其对土壤质量指数(SQI)和棉花叶面积指数(LAI)、干物质累积量、产量、水分利用效率(WUE)的影响。【结果】土壤质量指数(SQI)随有机肥占比的提高而增大。与单施化肥相比,有机无机肥配施处理SQI两年平均提高了9.9%—28.8%。亏缺灌溉下土壤含水量和棉花LAI、干物质累积量、产量显著下降,而WUE显著提高。在两种灌溉水平(W1和W2)下,土壤含水量和棉花LAI、干物质累积量均随有机肥占比的增加呈先升后降趋势,W1灌溉水平下W1OF3处理以上指标取得最大值,而W2灌溉水平下W2OF2处理达最大值。与单施化肥OF1相比,有机无机肥配施处理两年土壤含水量、棉花的LAI和干物质累积量分别提高了0.4%—5.2%、4.1%—19.8%和3.7%—18.8%。两年籽棉产量均以W2OF2处理最大,两年平均产量为6 739.99 kg·hm^(-2),但WUE以W1OF3处理最高,两年平均为1.42 kg·m^(-3)。分别利用隶属函数法、TOPSIS法和灰色关联度分析法对不同处理的SQI、籽棉产量和WUE进行评价,并结合整体差异组合评价模型对棉田SQI、籽棉产量和WUE进行综合评价,确定最优处理为W1OF3。【结论】考虑节水优先,保证产量的同时提高WUE和土壤质量为目标,推荐在加气滴灌下采用80%ETC和50%有机肥+50%化肥作为新疆棉田节水高效生产措施。 展开更多
关键词 加气滴灌 有机无机肥配施 土壤质量 棉花 产量 水分利用效率
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盐旱双重胁迫对滴灌土壤水盐环境及棉花产量品质的影响
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作者 马占利 王振华 +3 位作者 王菲 温越 李文昊 张金珠 《农业工程学报》 北大核心 2026年第1期90-100,共11页
干旱和盐碱问题是制约西北干旱区农业生产力的两大关键因素,而土壤水盐环境和棉花生长发育对盐旱双重胁迫的响应关系仍需进一步探索。基于此,该研究通过盆栽试验设置了4个土壤初始含盐量水平:T1(2 g/kg)、T2(4 g/kg)、T3(6 g/kg)和T4(8 ... 干旱和盐碱问题是制约西北干旱区农业生产力的两大关键因素,而土壤水盐环境和棉花生长发育对盐旱双重胁迫的响应关系仍需进一步探索。基于此,该研究通过盆栽试验设置了4个土壤初始含盐量水平:T1(2 g/kg)、T2(4 g/kg)、T3(6 g/kg)和T4(8 g/kg),4个灌水定额水平:W1(3375 m^(3)/hm^(2))、W2(3750 m^(3)/hm^(2))、W3(4125 m^(3)/hm^(2))和W4(4500 m^(3)/hm^(2)),4个灌溉水矿化度:S1(2 g/L)、S2(5 g/L)、S3(8 g/L)和S4(11 g/L),采用三因素四水平的正交试验设计,共16个处理,并应用相关性分析、结构方程模型与熵权法TOPSIS综合评价探究了盐旱胁迫对土壤水盐环境和棉花生长发育的影响。结果表明:棉花各生育土壤含水率和土壤含盐量随土壤初始含盐量和灌溉水矿化度升高而增大。此外,随土壤初始含盐量增加,棉花株高、茎粗、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、籽棉产量和水分利用效率呈降低趋势,纤维长度呈先增后减的变化趋势,整齐度指数、断裂强度、伸长率以及纤维综合品质指数表现为先增后减再增的波动变化趋势,马克隆值则呈相反变化趋势。随灌溉水矿化度升高,棉花株高、茎粗、叶面积指数、籽棉产量、水分利用效率、整齐度指数和断裂强度呈降低趋势,纤维长度和纤维综合品质指数呈先降后增的变化趋势,马克隆值和伸长率则呈现相反的趋势。随灌水定额升高,株高、茎粗、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、纤维长度、整齐度指数、断裂强度和马克隆值呈先增后降的变化趋势,籽棉产量、水分利用效率和纤维综合品质指数呈增大的趋势。盐旱胁迫会改变土壤水盐环境,进而对作物生理生长和产量品质产生影响,综合评价最优前三个处理分别为T1W2S2、T1W1S1和T2W2S1。研究可为西北干旱区棉花稳产增产提供一定理论参考依据。 展开更多
关键词 膜下滴灌 棉花 盐旱胁迫 生长特性 光合特性 产量
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淮北市污水处理厂尾水灌溉对水稻产量及品质影响
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作者 刘璇 王紫欣 +5 位作者 李俊 陈见 项红光 张双圣 李桂杰 刘汉湖 《节水灌溉》 北大核心 2026年第2期32-38,46,共8页
淮北市水资源短缺与农业用水需求间的矛盾日益突出,污水处理厂尾水回用是缓解农业用水压力的重要策略,但其在淮北市农业用水的可行性及对水稻生产的具体影响尚不明确。以淮北市龙湖污水处理厂尾水(RW)作为灌溉水源,地下水(CK)为对照水源... 淮北市水资源短缺与农业用水需求间的矛盾日益突出,污水处理厂尾水回用是缓解农业用水压力的重要策略,但其在淮北市农业用水的可行性及对水稻生产的具体影响尚不明确。以淮北市龙湖污水处理厂尾水(RW)作为灌溉水源,地下水(CK)为对照水源,通过室内水培与2 a田间试验,系统比较2种水源灌溉下水稻种子萌发期、幼苗期和全生育期的生长指标,明确淮北污水处理厂尾水对水稻生长及最终产量影响。结果表明:相较于地下水灌溉,尾水灌溉种子活力显著提高(p<0.05),幼苗根体积和根面积分别增加9.41%和4.48%,芽长与茎叶生物量积累均优于对照组;2 a田间试验表明,尾水灌溉促进了水稻株高生长,并在全生育期提高了水稻根系活力;2 a间,尾水灌溉水稻平均产量较地下水灌溉提高58.7%,稻米中直链淀粉含量和蛋白质含量也同步提升,且稻米与稻田土壤中的铅、铬、镉、铜等重金属含量均未超标。研究表明,污水处理厂尾水灌溉能促进水稻生长并实现增产提质。 展开更多
关键词 污水处理厂 尾水 地下水 水稻生长 水稻产量 污水资源化利用
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