作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(6): 1056?1065
https://www.doczj.com/doc/ab10781902.html,/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
E-mail: xbzw@https://www.doczj.com/doc/ab10781902.html,
本研究由国家自然科学基金项目(31271641, 31071360), 国家公益性行业(农业)科研专项(201103003, 201203079, 201203031), 国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAD16B14, 2012BAD04B08, 2013BAD07B09)和江苏高校优势学科建设工程专项资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 杨建昌, E-mail: jcyang@https://www.doczj.com/doc/ab10781902.html,
第一作者联系方式: E-mail: fujing8210@https://www.doczj.com/doc/ab10781902.html,
Received(收稿日期): 2013-12-03; Accepted(接受日期): 2014-03-04; Published online(网络出版日期): 2014-04-09. URL: https://www.doczj.com/doc/ab10781902.html,/kcms/detail/11.1809.S.20140409.1117.004.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01056
结实期干湿交替灌溉对2个超级稻品种结实率和粒重的影响
付 景1,2 刘 洁1 曹转勤1 王志琴1 张 耗1 杨建昌1,*
1
扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室, 江苏扬州225009; 2河南省农业科学院粮食作物研究所, 河南郑州450002
摘 要: 大田种植超级稻品种两优培九(两系杂交籼稻)和淮稻9号(粳稻)。自抽穗至成熟设置轻干-湿交替灌溉(WMD)、重干-湿交替灌溉(WSD)和常规灌溉(CI, 保持水层) 3种灌溉方式, 观察其对超级稻灌浆的影响。结果表明, 与CI 相比, WMD 处理显著增加2个超级稻品种的产量、结实s 率和粒重, 而WSD 处理则降低结实率和粒重。WMD 处理显著提高灌浆期剑叶净光合速率、膜质过氧化酶活性和根系氧化力、根系吸收表面积、根系活跃吸收表面积、比表面积和根系中玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)及吲哚-3-乙酸(IAA)含量及根冠比, WSD 处理的结果则相反。说明结实期轻干-湿交替灌溉可以改善超级稻根系和地上部植株的生理功能, 进而提高结实率和粒重。 关键词: 超级稻; 产量; 根系活力; 光合速率; 干-湿交替灌溉
Effects of Alternate Wetting and Drying Irrigation during Grain Filling on the Seed-Setting Rate and Grain Weight of Two Super Rice Cultivars
FU Jing 1,2, LIU Jie 1, CAO Zhuan-Qin 1, WANG Zhi-Qin 1, ZHANG Hao 1, and YANG Jian-Chang 1,*
1
Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2 Cereal Research Institute,
Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou 450002, China
Abstract: Two super rice cultivars, Liangyoupeijiu and Huaidao 9, were used in the study. Three irrigation regimes, including alternate wetting and moderate soil drying (WMD), alternate wetting and severe soil drying (WSD), and conventional irrigation (CI, continuous flooding), were imposed from heading to maturity. Compared with CI, WMD significantly increased, whereas WSD decreased, seed setting rate and grain weight of super rice. The photosynthetic rate, activities of membrane lipid peroxida-tion enzymes in the flag leaf, root oxidation activity, root absorption surface area, root active absorption area, root specific surface area, contents of zeatin + zeatin riboside (Z+ZR) and indole-3-acetic acid (IAA) in roots and the ratio of root to shoot were in-creased under the WMD regime, but decreased under the WSD regime. The results suggest that the WMD irrigation during grain filling could improve root and shoot physiological functions, and consequently increase the seed-setting rate and grain weight of super rice.
Keywords: Super rice; Grain yield; Root activity; Photosynthetic rate; Alternate wetting and drying irrigation
水稻是世界上主要的粮食作物之一, 约为30亿人口提供了35%~80%的摄食热量。灌溉栽培水稻占世界水稻生产的75%。在亚洲, 大约消耗总灌溉水资源的80%[1-2]。在中国, 水稻是最大的粮食作物, 也是农业生产上第一用水大户。随着人口的增长、城镇和工业的发展、人民生活水平的提高和全球气候的变化, 一方面需要不断增加单位面积产量以满足人口增长和人民生活水平日益提高的需求, 另一
方面需要应对水资源日益短缺的严重问题[3]。如何在提高水稻产量的同时, 节约水资源？这是农业科学家面临的一个严峻挑战。
为了节约水资源, 干湿交替灌溉(AWD)作为一种新的节水技术已被许多国家所采用, 诸如中国、孟加拉国、印度和越南[4-7]。此技术以水稻生育过程中土壤保持水层和自然落干相互交替为特征, 可以大大减少灌溉用水量, 提高水分利用率(WUE)[1,6,8-9]。
第6期付景等: 结实期干湿交替灌溉对2个超级稻品种结实率和粒重的影响1057
有报道称, 与保持水层灌溉相比, AWD能保持甚至提高水稻产量[1,2,5-7]。而另一方面有报道称, AWD会减少产量[8,10]。目前, AWD增加或减少产量的机理尚不清楚。
水稻产量取决于库容和灌浆充实的程度[11]。为了增加产量和提高产量潜力, 育种家们主要通过增加每穗粒数, 即培育大穗型品种有效地扩大产量库容[12], 例如国际水稻研究所培育的新株型品种[13]、我国培育的亚种间杂交稻、超级杂交稻或超级稻品种等[14-15]。超级稻品种具有强大的产量潜力, 但同时存在着结实率低或不稳定的问题, 影响其产量潜力的发挥[16]。
植物的根系具有吸收养分水分、合成植物激素以及固定植株等功能。大量研究表明, 根系生理活性与地上部密切相关。地上部的光合作用向根部提供充足的同化物, 维持和促进根系功能, 反过来, 较高的根系活性又为地上部生长提供营养物质。这种相互依存的关系被称为根-冠相互作用[17-18]。有报道称, 与保持水层灌溉相比, 干湿交替灌溉促进根系生长、籽粒灌浆和同化物向籽粒的运转, 保持甚至增加产量[4-6]。也有报道称, 干湿交替灌溉由于氮的损失、地上部干物重的减少和灌浆期的缩短, 导致产量降低[19]。在结实期采用干湿交替灌溉能否改善超级稻根系和地上部分生理功能, 进而提高超级稻的结实率和粒重？相关研究报道甚少。
本研究观察不同干湿交替灌溉模式对超级稻根系和地上部植株生理性状、结实率和粒重的影响, 以期为超级稻品种的高产栽培提供理论依据。
1 材料与方法
1.1试验材料和栽培概况
2010—2011年在扬州大学江苏省作物栽培生理重点实验室实验农场大田种植超级稻品种两优培九(两系杂交籼稻)和淮稻9号(粳稻)。试验地前茬作物为小麦, 土壤类型为沙壤土, 0~20 cm耕层土壤(风干样)含有机质1.57%、碱解氮64.7 mg kg–1、速效磷20.4 mg kg–1、速效钾120.0 mg kg–1。于5月11日播种, 6月7日移栽。株行距为20 cm×20 cm, 两优培九单本栽, 淮稻9号双本栽。全生育期施用尿素折合纯氮240 kg hm–2, 按基肥(移栽前1 d)∶分蘖肥(移栽后7 d)∶促花肥(叶龄余数3.5)∶保花肥(叶龄余数1.5)=5122
∶∶∶施用。移栽前各小区施过磷酸钙(含P2O5 13.5%) 225 kg hm–2和氯化钾(含K2O 62.5%) 225 kg hm–2。自移栽到抽穗期, 除在分蘖末期搁田外, 大田保持1~2 cm水层, 全生育期严格控制病虫草害。
1.2 试验设计
依据本课题组已有研究结果, 在水稻灌浆期进行干湿交替灌溉, 土壤落干至土壤水势?15 kPa复水(轻干湿交替灌溉), 不会影响甚至可以促进籽粒灌浆; 当土壤落干至土壤水势为?30 kPa复水(重干湿交替灌溉)则会降低结实率和粒重[5-6]。因此, 自抽穗(50%穗伸出剑叶叶鞘)至成熟, 设置3种灌溉模式处理: (1)自浅水层自然落干至土壤水势?15 kPa (15~ 20 cm深), 然后灌1~2 cm水层, 再落干, 如此循环, 简称轻干-湿交替灌溉(WMD, alternate wetting and moderate soil drying); (2)自浅水层自然落干至土壤水势?30 kPa (15~20 cm深), 然后灌1~2 cm水层, 再落干, 如此循环, 简称重干-湿交替灌溉(WSD, al-ternate wetting and severe soil drying); (3)保持浅水层2~3 cm直至收获前1周, 简称常规灌溉(CI, conven-tional irrigation)。3次重复, 完全随机区组排列, 小区面积为6.4 m×4.4 m。在轻干-湿交替灌溉处理和重干-湿交替灌溉处理小区安装真空表式土壤负压计(中国科学院南京土壤研究所生产), 每小区安装4个土壤负压计监测15~20 cm深土壤水势。每天12:00记录土壤水势, 当读数达到阈值时, 灌1~2 cm水层。在进水管安装水表(LXSG-50流量计, 上海水分仪表制造厂)用以监测用水量。
1.3 测定内容与方法
1.3.1 叶片光合特性分别于抽穗期、抽穗后10、20、30 d, 各小区随机取剑叶8片混合后测定丙二醛(MDA)含量[20]及过氧化氢酶(CAT)[21]、超氧化物歧化酶(SOD)[22]和过氧化物酶(POD)[21]活性。选择晴朗无风的上午, 随机选取每品种6株, 于9:00采用美国LI-COR公司生产的LI-6400便携式光合测定仪测定稻株剑叶的净光合速率, 叶室CO2浓度为380 μmol mol–1, 使用红蓝光源, 光量子通量密度(PFD)为1400 μmol m–2 s–1, 温度为28~30℃。
1.3.2 根系生理性状与测定叶片光合特性相同时期取样测定。为了确保取样的代表性, 在取根前考察每个小区50穴植株的分蘖数, 按照平均茎蘖数取6穴植株, 剪掉地上部分(用于测定叶面积和地上部生物量)后用自制取根器取根(每穴以稻株基部为中心, 挖取20 cm×20 cm×20 cm的土块), 装于70目的筛网袋中, 先用流水冲洗, 然后用农用压缩喷雾器将根冲洗干净, 其中2穴用来测定根干重, 2穴采
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用甲烯蓝蘸根法[23]测定根系总吸收表面积、活跃吸收表面积和比表面积等, 另外2穴用来测定根系单位根干重的α-NA氧化力[24]和根系激素。参照陈远平等[25]的高效液相色谱法并作改进提取、纯化和定量分析根系中激素: 在提取过程中用石油醚萃取去除样品中的叶绿素和脂肪等物质, 提取的样品液经过Sep-Pak C18柱过滤以减少样品中杂质; 色谱条件改用Dubhe C18 4.6×250, 5 μm, 流动相为5% (v/v)乙腈、50% (v/v)甲醇、0.6% (v/v)冰乙酸, 流速为0.8 mL min–1, 采用梯度洗脱法, 检测波长254 nm; 柱温30,
℃进样量20 μL。样品回收率为85.5%±2.6%, 每一个样品至少重复4次。以外标法定量。1.3.3 考种与计产取成熟期各小区50穴考察每穴穗数, 10穴观察结实率(水漂法, 沉入水底者为饱粒)和千粒重。按实收各小区计产。
1.4数据处理
采用Microsoft Excel 2003、SPSS16.0和SAS统计软件分析试验数据, 用SigmaPlot 10.0绘图。产量和主要叶片光合特性及根系生理性状的年度、品种及处理间的交互效应的方差分析表明, 各指标年度间、年度×品种间互作效应和年度×处理间互作效应差异不显著, 而品种间、处理间和品种×处理间互作效应差异显著(表1)。因此, 文中除产量结果外, 其余数据用两年的平均值表示。
表1 产量和主要叶片光合特性及根系生理性状在年度间、品种间及处理间的方差分析
Table 1 Analysis-of-variance (F-values) for grain yield and main leaf photosynthetic characteristics and root physiological
traits of rice between/among years, cultivars, and treatments
变异来源Source of variation 自由度
df
产量
Grain yield
净光合速率
Photosynthetic rate
根干重
Root dry weight
根系氧化力
Root oxidation activity
根系总吸收面积
Total root absorption area
年度Year (Y) 1 22.14 1.15 1.27 0.04 1.84 品种Cultivar (C) 1 281.25** 22.02* 16.86* 12.84* 20.21*处理Treatment (T) 2 582.34** 246.24** 321.05** 242.16** 376.54**年度×品种 Y×C 1 45.95 2.73 0.49 1.27 2.16 年度×处理 Y×T 2 36.16 1.16 1.74 2.91 1.86 品种×处理 C×T 2 87.94** 6.84* 9.56* 16.04* 14.06* *, **分别表示在0.05和0.01水平上差异显著。*, ** Significant at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.
2结果与分析
2.1 土壤水势变化和产量及其构成因素
由图1可见, WMD处理的土壤水势达到?15 kPa 需要4~7 d, WSD处理的土壤水势需要7~11 d才能达到?30 kPa。在同一灌溉模式下, 两品种的土壤水势变化趋势基本一致(图1)。
三种灌溉方式处理间穗数和每穗粒数差异不显著, 而产量差异显著。与CI处理相比, WMD处理显著增加了结实率、粒重(每穗饱粒数平均重量)和产量, 而WSD处理结果则相反。2个超级稻品种变化趋势一致(表2)。
2.2 剑叶光合特性
两个超级稻品种剑叶净光合速率在花后均呈下降趋势。与CI处理相比, WMD处理显著增加了灌浆中后期剑叶的净光合速率, 而WSD处理结果则相反。2个超级稻品种变化趋势一致(图2)。
2.3 剑叶膜质过氧化酶活性
两个超级稻品种剑叶的MDA含量在花后呈上升趋势(图3-A, B), CAT和SOD活性呈下降趋势(图3-C~F), POD活性则呈花后20 d前下降, 之后上升的趋势(图3-G, H)。与CI相比, WMD显著减少了灌浆期2个超级稻品种的MDA含量(图3-A, B), 显著增加了CAT (图3-C, D)和SOD (图3-E, F)活性, 显著增加了花后20 d前的POD活性, 但到花后30 d 时, WMD却显著降低了POD活性(图3-G, H)。而WSD处理的结果则相反。2个超级稻品种变化趋势一致(图3)。
2.4 根系氧化力
两个超级稻品种的单位干重根系氧化活力和每株根系氧化活力在花后均呈下降趋势。与CI相比, WMD显著增加了单位干重根系氧化活力和每株根系氧化活力, 而WSD处理的结果则相反。2个超级稻品种变化趋势一致(图4)。
2.5根系吸收面积
两个超级稻品种的根系总吸收面积(图5-A, B)、根系活跃吸收面积(图5-C, D)和根系比表面积(图5-E, F)在花后均呈下降趋势。与CI相比, WMD显著
第6期
付 景等: 结实期干湿交替灌溉对2个超级稻品种结实率和粒重的影响 1059
表2 结实期干湿交替灌溉对超级稻产量及其构成因素的影响
Table 2 Effects of alternate wetting and soil drying during grain filling on grain yield and yield components of super rice
年份/品种 Year/cultivar
处理 Treatment
穗数 No. of panicles (×104
hm –2
) 每穗粒数 Spikelets per panicle 结实率 Seed setting rate (%) 千粒重 1000-grain weight
(g) 产量 Grain yield (t hm –2) 2010
两优培九Liangyoupeijiu CI
228.7 a 224.3 a 71.2 b 24.6 b 8.98 b WMD 231.4 a 220.1 a 76.7 a 25.7 a 10.04 a
WSD 230.5 a 222.7 a 68.7 c 23.2 c 8.18 c 淮稻9号Huaidao 9 CI 247.6 a 201.8 a 75.4 b 26.8 b 10.10 b WMD 246.8 a 205.4 a 81.2 a 27.9 a 11.48 a
WSD
249.3 a 204.7 a 71.6 c 25.1 c 9.17 c 2011
两优培九Liangyoupeijiu CI
234.8 a 227.4 a 72.1 b 24.4 b 9.39 b WMD 232.1 a 224.5 a 77.3 a 25.5 a 10.27 a
WSD 233.7 a 229.5 a 69.4 c 22.7 c 8.45 c 淮稻9号Huaidao 9 CI 241.1 a 201.8 a 75.6 b 27.1 b 9.97 b WMD 239.7 a 204.8 a 81.9 a 28.2 a 11.34 a WSD
240.3 a
205.3 a
72.1 c
25.4 c
9.03 c
同一栏同一品种内比较纵行内标以不同字母的值在0.05水平上差异显著; CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-
湿交替灌溉。
Values within the same column and the same cultivar followed by different letters are significantly different at the 0.05 probability level.
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
图1 结实期干湿交替灌溉的土壤水势变化
Fig. 1 Changes in soil water potentials under alternate wetting and soil drying during grain filling
CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-湿交替灌溉。
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
图2 结实期干湿交替灌溉对超级稻剑叶光合速率的影响
Fig. 2 Effects of alternate wetting and soil drying during grain filling on the photosynthetic rate of flag leaf of super rice
CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-湿交替灌溉。
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
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作 物 学 报 第40卷
图3 结实期干湿交替灌溉对超级稻剑叶丙二醛含量(A, B)、过氧化氢酶活性(C, D)、超氧化物歧化酶(E, F)活性和过氧化物酶活性
(G, H)的影响
Fig. 3 Effects of alternate wetting and soil drying during grain filling on malondialdehyde (MDA) content (A, B), catalase (CAT)
activity (C, D), superoxide dismutase (SOD) activity (E, F), and peroxidase (POD) activity (G, H) of super rice
CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-湿交替灌溉。
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
增加了花后根系总吸收面积、根系活跃吸收面积和根系比表面积, 而WSD 处理的结果则相反。2个超级稻品种变化趋势一致(图5)。
2.6 根系激素
两个超级稻品种根系中Z+ZR 含量在花后呈先增后降趋势, 在花后10 d 达到高峰(图6-A, B)。IAA 含量呈下降趋势(图6-C, D)。ABA 含量呈先增后降
趋势, 在花后20 d 达到高峰(图6-E, F)。与CI 相比, WMD 显著增加了Z+ZR 和IAA 的含量, 却显著降低了ABA 的含量, 而WSD 处理的结果则相反。2个超级稻品种变化趋势一致(图6)。
2.7 根冠比
两个超级稻品种花后地上部干物重呈增加趋势(图7-A, B), 根系生物量和根冠比则均呈下降趋势
第6期
付 景等: 结实期干湿交替灌溉对2个超级稻品种结实率和粒重的影响 1061
图4 结实期干湿交替灌溉对超级稻根系氧化力的影响
Fig. 4 Effects of alternate wetting and soil drying during grain filling on the root oxidation activity of super rice
CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-湿交替灌溉。
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
图5 结实期干湿交替灌溉对超级稻根系总吸收表面积(A, B)、活跃吸收表面积(C, D)和比表面积(E, F)的影响
Fig. 5 Effects of alternate wetting and soil drying during grain filling on total root absorption area per plant (A, B), root active
absorption area per plant (C, D), and root specific surface area(E, F) of super rice
CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-湿交替灌溉。
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
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作 物 学 报 第40卷
图6 结实期干湿交替灌溉对超级稻根系玉米素+玉米素核苷 (A, B)、吲哚-3-乙酸(C, D)和脱落酸(E, F)的影响
Fig. 6 Effects of alternate wetting and soil drying during grain filling on zeatin (Z) + zeatin riboside (ZR) concentration (A, B),
indole-3-acetic acid (IAA) concentration (C, D), and abscisic acid (ABA) concentration (E, F) of super rice
CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-湿交替灌溉。
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
(图7-C~F)。与CI 相比, WMD 显著增加了花后地上
部干物重、根系生物量和根冠比, 而WSD 处理的结果则相反。2个超级稻品种变化趋势一致(图7-A~F)。
3 讨论
前人关于干湿交替灌溉的研究已有很多报道。与保持水层灌溉相比, 有人认为产量提高[5-7], 也有人认为产量降低
[8,10]
。这些研究的差异可能是土壤水
分状况和灌溉方法以及应用时间不同引起的。本研究表明, 重干-湿交替灌溉导致产量显著降低, 而轻干-湿交替灌溉下, 产量则显著提高。说明干湿交替灌溉中的土壤落干程度是影响产量的最重要因素。本试验条件下, 在结实期土壤落干至?15 kPa 时复水, 能显著提高超级稻的结实率和粒重。
为什么结实期轻干湿交替灌溉(WMD)可以提高超级稻的结实率和粒重?本研究观察到, 与CI 相比,
WMD 处理后水稻剑叶的净光合速率增加, 抗氧化酶如POD 、CAT 和SOD 活性增强, 氧化物质MDA 含量减小。而WSD 处理的结果则相反。表明WMD 处理后, 超级稻能及时适应环境, 使剑叶POD 、SOD 和CAT 等酶活力维持在一个较高水平, 有利于清除自由基, 降低质膜过氧化水平, 增强细胞的抗氧化能力, 从而减轻膜的伤害。而WSD 处理则降低了植株体内抗氧化能力, 造成了对水稻的伤害。
根系作为水稻植株的组成部分, 不仅是吸收水分和养分的主要器官, 也是合成某些氨基酸、激素等生理活性物质的重要场所, 在水稻生长发育过程中具有举足轻重的作用。根系形态生理与水稻地上部生长发育[26]、养分吸收[27]、产量形成[28]、群体抗逆性[29-30]等关系密切。一般认为, 改善根系生长和根-冠相互作用有利于产量的提高[18]。本研究表明, 与CI 相比, WMD 显著提高了灌浆期地上部干
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付 景等: 结实期干湿交替灌溉对2个超级稻品种结实率和粒重的影响 1063
图7 结实期干湿交替灌溉对超级稻地上部干物重(A, B)、根干重(C, D)和根-冠比(E, F)的影响
Fig. 7 Effects of alternate wetting and soil drying during grain filling on shoot dry weight (A, B), root dry weight (C, D), and
root-shoot ratio (E, F) of super rice
CI: 常规灌溉; WMD: 轻干-湿交替灌溉; WSD: 重干-湿交替灌溉。
CI: conventional irrigation; WMD: alternate wetting and moderate soil drying; WSD: alternate wetting and severe soil drying.
物重、根系生物量、根冠比、根系活力、根系吸收表面积、根系活跃吸收表面积、根系比表面积。根系活性的增强可以提高根系吸收水分和养分的能力, 可以为地上部生长提供更多的养分, 进而促进地上部分的生长发育
[31]
。另一方面, 地上部分生产
能力的增强又为地下部分根系生长提供充足的光合同化物, 从而保持和促进根系功能的活跃[17]。根系吸收面积能够客观反映植株对水分、养分的吸收数量和强度。以上表明WMD 处理的根冠关系相互协调和相互作用提高了产量。而WSD 处理的结果则相反。
植物激素如吲哚-3-乙酸(IAA)和细胞分裂素(Z+ZR)均可在植物生长发育和产量形成中起着十分重要的作用[32-33]。IAA 可促进细胞伸长和调节核酸参与蛋白质的合成, 促进灌浆和同化物向籽粒运输[33]。
细胞分裂素(Z+ZR)主要在根系中合成并运转到地上部分器官, 可促进细胞分裂, 延缓植株衰老[34]。本研究结果表明, WMD 处理提高了超级稻根系中Z+ZR 和IAA 含量。这些可能是WMD 促进超级稻籽粒灌浆、提高结实率的生理基础。
4 结论
与常规灌溉相比, 结实期轻干湿交替灌溉能显著提高超级稻品种的结实率和粒重, 重干湿交替灌溉则显著降低结实率和粒重。轻干湿交替灌溉可以显著提高根系氧化力、根系中Z+ZR 和IAA 含量、叶片光合速率和抗氧化能力, 重干湿交替灌溉处理的结果则相反。在轻干湿交替灌溉条件下, 根系和地上部生理功能的改善是超级稻结实率和粒重提高的重要生理基础。
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高效节水灌溉项目实施方案 高效节水灌溉项目实施方案 （2012-2015年）
前言 我国水资源严重短缺，尤其是北方粮食主产区水资源供需矛盾尖锐。水资源短缺是制约我国粮食稳定发展的主要瓶颈，干旱频繁，已成为农业生产的主要威胁，必须把节水灌溉作为发展现代农业的一项根本性措施来抓。2011年中央1号文件、中央水利工作会议和全国人大审议通过的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》都明确要求大力发展节水灌溉，推广普及农业高效节水技术。 多年来，各地围绕发展节水灌溉做了大量工作，进行了积极探索，取得了显著成效，特别是东北三省和某区（以下简称四省区），近年来根据当地实际，大力推广喷灌、微灌等高效节水灌溉技术，取得了节水增产的显著成效，为农民增收致富发挥了重要作用，激发了当地政府和群众发展高效节水灌溉的积极性。四省区党委、政府相继做出大规模发展高效节水灌溉的决定，组织编制了发展规划，提出了建设计划。黑龙江、吉林省委、省政府专门致函国务院领导，表达大规模发展高效节水灌溉，促进粮食
稳定增产，为国家粮食安全再做贡献的信心和决心，得到中央领导同志的肯定。 为支持四省区规模化发展高效节水灌溉，财政部、水利部、农业部组织进行了专门研究，认为四省区发展粮食和农业生产的土地资源丰富，不仅是我国最重要的粮食主产区之一，也是我国粮食增产潜力最大的地区之一。四省区三分之二以上的耕地以雨养农业为主，粮食产量低而不稳，尤其是春旱严重，制约了当地粮食生产，丰富的土地资源优势未能有效发挥。为此，通过大力发展高效节水灌溉，大幅度提高水资源利用效率，用有限的水资源发展更大规模的灌溉面积，是充分发挥该地区土地资源优势，提高粮食综合生产能力，推进现代农业大发展，为国家粮食安全提供坚实支撑的必然选择和必由之路。 财政部经商水利部、农业部，向国务院递交了《关于支持黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁四省区实施“节水增粮行动”的意见》，建议结合四省区的规划目标和实际，加大投入力度，完善政策措施，集中力量支持东北四省区实施“节水增粮行动”，得到了国务院领导的批准。 为贯彻落实中央领导同志指示精神，更好地指导四省区实施
关于农田水利高效节水灌溉形式的介绍 发表时间：2018-06-05T16:28:27.293Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：王永成[导读] 摘要：介绍农田水利中常用的各种高效节水灌溉方式，为农田节水灌溉设计积累经验及提供参考。 河北省水利水电第二勘测设计研究院石家庄 050024 摘要：介绍农田水利中常用的各种高效节水灌溉方式，为农田节水灌溉设计积累经验及提供参考。 关键词：灌溉；节水；管灌；喷灌；微灌 1.基本情况 我国现状农田灌溉仍以大水漫灌为主，部分地区对灌溉渠道进行了防渗处理，但距离高效节水灌溉的普及仍存在较大差距。灌溉水源进入田间后节水措施主要有：管灌、喷灌、微灌三种。其中，管灌包括移动式管灌、固定式管灌、高标准管灌；喷灌主要包括中心支轴式喷灌、平移式喷灌、绞盘式喷灌、固定式喷灌、半固定式喷灌、移动式喷灌；微灌包括滴灌、微喷灌、小管出流。 2节水灌溉方式 现将各节水灌溉方式主要特点及适用情况介绍如下：（1）管灌 管灌输水灌溉系统，是以管道代替明渠的一种输水工程措施，通过一定的压力，将灌溉水由管道与分水设施输送到田间，直接由管道分水口分水进入田间沟畦或在分水口处连接软管输水进入沟畦对农田实施灌溉。 管灌输水灌溉具有很多优点：1）有效防止水的渗漏蒸发损失，水的有效利用率可达90%以上；2）比土渠输水快、供水及时，可缩短轮灌周期，改善灌水条件；3）可适应比较复杂的地形，适应当前农业生产责任制的要求，灌水时相互干扰小，群众能够管好、用好； 管灌输水灌溉工程按工作方式可分为移动式、固定式及高标准管灌三种。移动式的薄膜塑料软管不耐用，易破损，寿命一般1～2年，在高杆作物生长后期，因为作物长的高，在行间地垄中移动软管有困难，且有相对较高的人工管理和运行成本。固定式的管道一般埋于地下，在地上以特定间隔布设出水口，由于操作维护简单，在农业实践中经常被使用。高标准管灌一般是在固定式管灌的基础上适当提高管材规格及布设密度，具有可奠定发展为喷灌的工程基础。但高标准管灌工程在大型提水灌区和自流灌区管网系统还未形成技术和设施配套的成熟推广模式，要实现大面积推广，仍需进一步开展技术研究，配套产品研发、广泛试点总结和完善提高。 （2）喷灌 喷灌系统由水源工程、水泵和动力机、管道系统、喷头及附属设备和附属工程组成。 喷灌主要有机组式喷灌系统和管道式喷灌系统。机组式喷灌系统分为大中型机组和小型机组，大中型机组式喷灌适用于土地开阔连片、田间障碍物少、使用管理者技术水准较高，集约化经营程度相对较高的大田作物、牧草等，常见喷灌型式为中心支轴式喷灌、平移式喷灌等。小型机组主要适用于丘陵地区零星、分散的耕地，尤其是水源分散、无电源或供电保障程度较低的区域，常见喷灌型式为绞盘式喷灌。管道式喷灌是利用水泵加压或自然落差将水通过压力管道送到田间，经喷头喷射到空中，形成细小的水滴，均匀喷洒在农田上。其主要类型包括固定式、半固定式和移动式三种。 喷灌与地面灌溉相比，一般可节水10%～15%，对于透水性大的土壤，节水量更大；喷灌适用于小麦、蔬菜、果园、苗圃和多种作物灌溉；对地形和土壤的适应性强，尤其是地面坡度大于2%时，采用地面灌溉需进行大量的土地平整工作，而喷灌则不受地形和土壤的影响；在土壤透水性强的地区如采用地面灌溉，将有大量的灌溉水渗透浪费，特别是在土层薄、渗漏严重的地区，最适于发展喷灌。但喷灌同时也具有喷洒作业受风影响大、投资高、耗能高的缺点。 （3）微灌 典型的微灌系统通常由水源工程、首部枢纽、输配水管网和灌水器四部分组成。 微灌是通过管道系统将水输送到灌溉地段，利用安装在末级管道上的灌水器，将作物所需的水以小流量，均匀地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水技术。在我国滴灌于20世纪70年代开始发展，主要用于果树灌溉，比喷灌省水15%~20%。 微灌的类型有：滴灌、微喷灌及小管出流灌三种。 滴灌通常结合水源位置、地块形状、耕作方向、地形采用干管、分干管、支管和滴灌管或滴灌带四级布置。水源经流各级管道后在末级管道以水滴形式释放至田间。 微喷灌各级管路布置与滴灌相似，在最后一级管道通过管道合理开孔或加装喷射器，将水源雾化形成微小喷泉后释放至田间。 小管出流灌溉工程各级管路布置与滴灌相似，毛管沿作物种植方向布置，支管垂直于毛管，分干管平行于支管，干管垂直于分干管，小管根据果树株距均匀分布在毛管上，干管、分干管、支管均埋入地下，毛管地面铺设。灌溉型式为细小毛管连续出流。 微灌的优点：1）小流量局部高频灌溉，灌水均匀，灌溉水利用效率高；2）适时适量供水供肥，作物产量高、质量好；3）易于调节土壤湿润体内盐分浓度，可在一定条件下利用微咸水灌溉；4）可以适应各种土壤和地形。 微灌的局限性：1）盐分积累。咸水滴管会使盐分在湿润体外围形成积累，长期使用可能造成土壤恶化；2）可能影响作物根系发育；3）微灌一次性投资相对较高；4）微灌灌水器出水口很小，易被水中的矿物质或有机物质堵塞。 3总结 节水灌溉工程有利于遏制生态环境恶化趋，改善供水条件，稳定社会和工农业生产，有利于经济社会健康发展，保障基本的生活和生产用水，维持社会的稳定。 参考文献： [1]《灌溉与排水工程设计规范》GB 50288-99； [2]《节水灌溉工程技术规范》GB/T 50363-2006； [3]《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》GB/T 20203-2006； [4]《喷灌工程技术规范》GB/T 50085-2007； [5]《微灌工程技术规范》SL 103-95。
节水地面灌溉及几种新的节水灌溉技术 长期以来，在农业发展中我国一直都是采用的地面灌溉的方式，但是在全球都面临着水资源匮乏的形势下，就要对灌溉方式进行改进。我国的广大农村地区，由于经济实力问题和管理技术的问题，要想实行大面积的技术化灌溉是比较困难的，所以说就要在传统的地面灌溉上进行技术革新，研究和推广地面节水技术。1平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。陕西洛惠渠的研究表明，在入畦单宽流量为3～5L/s时，灌水定额随畦长而变，当畦长由100米改为30米时，灌水定额减少150～204m3/hm2；当畦长30～100米时，畦单宽流量从2L/s增加到5L/s，灌水定额可降低150～225m3/hm2。宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验，灌水定额小于675m3/hm2，基本不发生深层渗漏；灌水定额825～990m3/hm2时，约有150m3/hm2水产生深层渗漏；灌水定额1350m3/hm2时，有一半水成为深层渗漏水。我国幅员辽阔，各地地形和土质差异较大，因此难有统一标准，各地应根据田间试验结果，建立计算机模型，通过实验和计算机模拟，给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。2改进地面灌溉湿润方式，发展局部湿润灌溉改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行
隔沟（畦）交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重特点，值得大力推广。实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%～10%。玉米坐水种，可节水900m3/hm2，节电90～105千瓦时，增产幅度约16%，增收幅度约28%。3改进放水方式，发展间歇灌溉改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌），被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进，由于土壤孔隙会自动封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，水流推进速度快。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的1～3倍，从而大大减少了深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.8～0.9。4改进沟畦放水设施改进沟畦放水设施，采用虹吸管（用于明渠输水）或地面移动闸门孔管（用于管道输水）放水，与人工开口放水相比，田间水利用率可提高5%～10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段，尚未批量生产。因此，有必要开展联合攻关，对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究，向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。5新的节水技术 5.1污水喷灌技术利用污水喷灌技术，是一举两得的一项措施，这种技术是将污水处理和农业用水进行了有利的结合，一方
农田水利工程高效节水灌溉发展 摘要：在农业生产过程中，传统的方式是沟渠灌溉 以及地表灌溉，在现代农业的发展过程中，对节水技术的研究越来越多，未来要提高节水效率，需要加强对高效节水技术的研究。文章对当前农田水利工程高效节水灌溉的发展现状以及策略进行分析探讨，旨在提高农业生产水平。 关键词：农田水利工程；高效节水；节水灌溉；策略 引言 农田水利工程成为一项重要的民生工程，在农村地区的建设力度越来越大，解决了农村地区的生产用水，也解决了农村地区的群众饮水问题。如果想要促进对农村水利工程的高效节水灌溉发展，就要对高效节水灌溉管理体制进行创新，从而使得水利工程能够得到有效地利用。 1 高效节水灌溉概述 高效节水灌溉技术主要有三种，分别是微灌技术、喷灌技术以及低压管道灌溉技术，其中，微灌技术又可以根据使用设备的不同而分成不同的种类，比如滴管、渗灌以及泉涌灌等几类灌溉方式。高效节水灌溉是当前农业生产过程中的一个重要部分，可以实现对水资源的充分利用，同时能够对农田进行充分的灌溉，提高农业生产水平。此外，高效节水
灌溉技术的应用还可以满足土地的适应性，高效节水灌溉的适应性比传统的灌溉要强很多，可以提高土壤自身的活性，对于农业生产有很大的帮助。高效节水灌溉技术相对于传统的灌溉技术而言，其投入更多，尤其是在一些地理条件比较恶劣的地区，其成本可能会更高。 2 农田水利工程高效节水灌溉发展存在的问题 在水利基础设施建设完成之后要加强高效节水灌溉发展，充分利用各种资源条件，为农田生产提供充足的水源、为百姓的生活提供充足的水源。农田水利工程具有规模小、分散等特点，在高效节水灌溉发展过程中，各种工作比较繁杂，当前农田水利工程的建设和高效节水灌溉发展还存在一些问题，最主要的是农田水利工程应用过程中缺乏节水意识。当前，还有很多的水利部门的领导者以及工作人员对农田水利工程高效节水灌溉发展存在一些认识上的偏差，很多高效节水灌溉发展者对农田水利工程高效节水灌溉发展的意识 不够强烈，因此对农田水利工程高效节水灌溉发展制度的建立的重视程度不够，没有积极加强水利工程高效节水灌溉发展的投入。 3 高效节水灌溉技术的发展 3.1 加强对高效节水灌溉技术的了解 在农田水利工程的发展过程中，高效节水灌溉技术的应用必须要建立在对这些技术的深入了解基础上。比如喷灌技
2020-2021专科《节水灌溉技术》期末试题及答案（试卷号2705） 一、单选题（每题3分．共15分） 1．适用于各种地形、气候和运行条件的大、中、小型渠道的防渗方法是( )。 A．土料防渗 B．混泥土防渗 C．砌石防渗 D．水泥土防渗 2．属于随播种、随灌水的地面灌溉节水新技术的是( )。 A．膜上灌溉 B．波涌灌溉 C．间歇灌溉 D．坐水种 3．适用于分散的小地块，特别是山区丘陵的复杂地形的轻、小型喷灌机组是( )。 A．手抬式轻型机组 B．手推式小型机组 C．与手扶拖拉机配套的小型机组 D．滚移式喷灌机 4．以下最节水的水稻节水灌溉模式是( )。 A．“浅、湿、晒”模式 B．“间歇灌溉”模式 c．“半旱栽培”模式 D．“薄、浅、湿、晒”模式 5．雨水的集蓄利用，最关键的问题是( )。 A．提高集流效率 B．管道安装 C．灌溉设备齐全 D．确定灌溉作物 二、选择填空题（每空3分．共15分） 6．农业节水技术包括抗旱节水作物品种、覆盖技术、____、调整作 物种植结构以及抗旱、保墒、保水剂的应用等。（节水灌溉技术；节水栽培技术；节水管理技术） 7．按降水量多少我国大致可分为五个降水带，其中，____是我国主要小麦、棉花和其它旱作物产区。（湿润带；半湿润带；干旱带） 8．渠道防渗工程技术是指____或____渠道输水损失的各种工程技术和方法。 （杜绝；缓解；减少；增加） 9．微灌系统通常由水源工程、____、输配水管网和灌水器四部分组成。（首部枢纽；量测系统；施肥装置） 三、名词解释（每题5分，共25分） 10．开源 11．低压管道输水技术 12．局部水头损失 13．滴灌
农田水利工程高效节水灌溉发展思路 发表时间：2019-01-21T15:38:43.420Z 来源：《建筑模拟》2018年第31期作者：祁雪平 [导读] 随着我国科学技术不断发展，当今农业、工业领域发展十分迅速，但是却带来了淡水资源污染等问题，水资源愈加紧张。 祁雪平 甘肃省武威市凉州区金塔河水利管理处甘肃省武威市 733000 摘要：随着我国科学技术不断发展，当今农业、工业领域发展十分迅速，但是却带来了淡水资源污染等问题，水资源愈加紧张。从国内自然环境特点分析，虽然我国有丰富的淡水资源，但是人均淡水占有率非常低，再加上不同地区的水资源分布不均，这就导致很多地区淡水资源匮乏。为了能够有效提高水资源利用率，保障农田灌溉质量，需要全面提高水利工程效用，积极引用高效节水灌溉技术，这样才能够在满足农田灌溉要求技术上，减少淡水资源的使用率，从而实现农业经济的可持续发展。 关键词：农田水利工程；高效节水灌溉；发展思路 1 高效节水灌溉概述 高效节水灌溉就是对土渠输水和地表漫灌之外的所有的输水和灌水方式的统称。高效节水灌溉对水的利用效率比较高，目前输水利用系数已经达到0.95，相比于之前的0.3 有较大提升，灌水利用系数也在不断的提升，从0.3 提升到0.98。目前我国的水资源紧缺，作为农业大国，灌溉用水量非常大，尤其需要注意节约用水，采用高效节水灌溉的方式可以更有效的利用水资源。高效节水灌溉能够满足作物的需水要求，而且这项技术也比较容易掌握，设备投资比较少，适合在农业生产中推广。高效节水灌溉不仅能够促进农业生产，还能实现对水资源的有效使用。高效节水灌溉还改变了传统的农业灌溉方式，降低了作业成本，促进了劳动生产率的提高，这是现代农业发展的必然选择。 2农田水利工程灌溉存在的问题 2.1 灌溉过程中容易造成水资源浪费 当前，我国研究出很多的灌溉技术可以提高灌溉率，节约水资源，但是这些技术在我国并没有广泛推行，一些偏远的农村仍然使用传统的灌溉技术，管灌、微灌、滴灌和喷灌等先进的灌溉技术尚未得到推广。虽然在某些地区使用先进的灌溉技术，但灌溉项目的详细设计不全面导致严重的水资源浪费。特别是当地的农民对高效节水灌溉认识不到位，习惯了传统的灌溉模式，且水利部门结合现有的技术对农户的灌溉工作进行监督和指导力度不够，并缺乏节水设施维修保养的资金支撑，导致灌溉农田的效果一般，这也浪费了水资源，增加了成本，不利于我国农业经济的可持续发展。 2.2 没有处理好灌溉工程和后续管理的关系 农作物的健康生长离不开成熟的灌溉技术，如果只注重灌溉，不重视管理，就会对农田造成一定的危害。水利部门只重视工程建设，缺乏工程使用的管理和监督。当农田的节水灌溉工程完工时，尽管派专业技术人员对农户进行专业的培训和指导，但因缺乏资金支持，不能形成长效的管理监督机制，导致农民不能按要求进行节水灌溉。节水灌溉工程没有真正实现节水目的，最终导致工程不能继续使用。因此相关部门需要结合当地的实际情况，探索相应的运行管理模式，并制定相关奖罚规章制度，严格执行。 2.3 灌溉技术和种植作物不匹配 目前国家逐渐重视农业经济的发展，农民开始重视农田水利灌溉技术。高效的节水灌溉技术不仅能增加农作物的产量，还能节约劳动力和成本。但是该技术在实际运用中出现灌溉技术和农作物不匹配的问题。一些灌溉技术适用于种植相对密集的农作物，而农民则种植间距较大的作物，导致严重浪费水资源。因此，农民在选择灌溉技术时应结合自己的作物，以改善水资源的利用。 3农田水利工程高效节水灌溉技术的种类 3.1 喷灌 喷灌是通过对水施加一定压力，通过管道将水喷到空中形成小水滴或者水雾的形态，对地面或地面上的植物进行灌溉的一种方式。喷灌一般应用在适合区域化管理控制的大田密植作物中。 3.2 微灌 微灌是按照农作物需求，通过管道系统和管道系统末端的灌水器，将农作物所需要的水分和营养直接输送到作物根部的一种浇灌方式。微灌属于较为先进的高效节水灌溉技术，这种灌溉方式将“浇地”转变为“浇植物”，由对大面积土地灌溉转变成针对一个植物的灌溉方式。微灌适用于所有地形，比喷灌方式节水一半，但对所使用的水质以及日常系统维护有着很高的要求。 3.3 滴灌 滴灌则是近年来出现的最先进的灌溉技术。滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管道（滴灌带）或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。滴灌与其他灌水技术相比较，具有许多不同的特点，其系统组成和其他灌水方法也不同。滴灌系统由水源工程、首部枢纽（包括水泵、动力机、过滤器、肥液注入装置、测量控制仪表等）、各级输配水管道和滴头等四部分组成。水的有效利用率高在滴灌条件下，灌溉水湿润部分土壤表面，可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时，由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤，其他区域土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长，省水省工，增产增收。 3.4 智能化渠灌 近年来水利科技迅速发展。澳大利亚研发的全渠道控制系统，利用强大的感知系统和控制系统，实现灌溉系统自动化管理和精确控制，使渠灌也能达到高效节水。实践应用表明，全渠道控制系统可以将渠系水利用系数提高至少15％～20％。全渠道控制系统为用水户提供了灵活、可靠、公平的供水服务，提高了农田配水的效率，减少了过去配水过程中的弃水损失，越来越多的国家在农业灌溉系统中逐步应用该项技术和设备。 4农田水利工程高效节水灌溉的应用策略 4.1 进一步加大对节水灌溉技术的投入力度 如果没有足够的资金来进行设备的更新以及节水灌溉技术的引进，将会直接影响到我国农田水利工程的发展。因此政府已经明确部门应该加大对应该技术以及设备的投入力度，推进农业节水灌溉技术的进一步发展，实现高效节水灌溉技术的进一步普及。比如国家可以通
超级稻品种超高产栽培技术 超级稻具有生势强盛、超级高产、米质好等优点。我市近年来超级稻生产发展较快，为适应各地超级稻生产的发展，现根据亩产量600公斤以上的目标，制订出超级稻超高产栽培管理技术措施，提供给各地农民参考： 一、适时抛植 适当延长本田营养生长期，是超级稻获得高产的基础措施之一，因此，应适时抛植，做到匀抛、浅抛，合理密植，确保禾苗早生快发，平衡生长。要求耙田后经过6～8个小时沉浆后才进行抛秧，秧龄在3.8～4叶时抛植，每亩抛1.8～2.0万科左右。即亩抛434孔55～60盘左右。 二、规范施肥 根据超级稻穗大、粒多、粒大的特点，管理上要求做到前期早够苗、中期不疯长、后期巧施肥。以实现穗大粒多结实率高等特点，为此，要求做好： 1、重施基肥，每亩重施腐熟农家肥或各种作物茎杆1500公斤做基肥，亩施30公斤优质复合肥（氮：磷：钾比为15：15：15）或每亩施碳铵30～35公斤、过磷酸钙35公斤再加硫酸锌1公斤于起耙前全层施下，也可用省农科院土肥所出的控释肥65公斤于起耙前全层施下（施用控释肥在抛植后视生长情况可于生长中期补施一次肥即可）。 2、早施分蘖肥，抛植后至够苗期的主要目标促禾苗早生快发，
及早搭起丰产的“禾架”。要求抛植后4～5天每亩用碳铵15公斤加过磷酸钙15公斤加20％抛秧好除草剂70～80克均匀撒施；抛后8～10天每亩用尿素7.5公斤加氯化钾10公斤撒施，促禾苗分蘖、壮蘖；抛秧后15～18天视禾苗长相情况，每亩适施尿素5～6公斤加氯化钾7.5公斤做平衡肥；要求精细管理，并于抛后25天达到够苗的预期目标。 3、中期管理，该期的管理目标：一是壮蘖、壮茎、增强植株营养抗性，增加田间有效穗数，提高成穗率，促进穗大粒多；二是促进颖花分化，减少颖花退化，施好孕穗肥（壮胎肥）。抛植30～35天后每亩施复合肥7.5～8公斤或尿素4～5公斤加氯化钾7.5～10公斤左右壮穗（如果叶色不顺调，此次肥可减半于颖花退化期分次施用）。 4、后期管理，本期肥料管理应注意避免施肥过氮出现禾苗贪青，导致有机物转化，确保叶片转色顺调，提高结实率，增加千粒重。要求在始穗期和齐穗期结合除虫防病每亩用磷酸二氢钾0.15公斤加尿素0.25公斤兑水100公斤喷施各一次。 三、科学用水 科学用水是保证稳产高产的一个重要措施，在整个超级稻生长期间可采用“浅水抛植活棵，薄露发根促蘖，够苗露晒控蘖，疯长贪青重晒田”的水分管理原则。通过“以水调肥，以水控肥，以水调气”的措施促进禾苗平衡生长。要求水稻抛秧后保持浅水，如果遇到阴雨天气，应排水露田，以促进分蘖和生根。抛秧后25天达到基本够苗时，要及时排水露晒田，以多露轻晒为主，晒田可以抑制无效分蘖，
5种节水型地面灌溉技术 鉴于我国水资源与能源短缺、经济实力不足、广大农村地区的技术管理水平较低的现实，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在今后相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌水技术。现推荐以下5种模式： 平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数 平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间、提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。 改进地面灌溉湿润方式，发展局部湿润灌溉 改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行隔沟（畦）交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重特点，值得大力推广。实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%~10%。 改进放水方式，发展间歇灌溉 改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌），被称为上世纪80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进，由于土壤孔隙会自动封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，水流推进速度快。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的1～3倍，减少了深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.8～0.9。 改进沟畦放水设施改进沟畦放水设施 采用虹吸管（用于明渠输水）或地面移动闸门孔管（用于管道输水）放水，与人工开口放水相比，田间水利用率可提高5%～10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段，尚未批量生产。因此，有必要开展联合攻关，对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究，向技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向发展。 发展节水保墒膜上灌膜上灌 是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上、发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中，畦、沟全部被地膜覆盖，从而实现利用地膜输水，并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%～5%，其他面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。膜上灌形式有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。
高效节水灌溉效益分析 玉米膜下滴灌整体效益表现为九大方面。 1、增产：膜下滴灌玉米亩保苗可达到4200 - 4500株，比 常规玉米多1000株以上。每亩膜下滴灌地块比常规地块增收40%，玉米滴灌地块亩产可达2000斤，比常规玉米增产650斤。灾年 增产效果更为明显。 2、增温：年可增加有效积温240度，相当于提高一个积温带，延长生育期10 - 4天，从而可以选种生育期长的高产作物。 3、增效：按亩产2000斤，每斤0.6元计算，亩收入1200元，扣除设备、水源、地膜及常规栽培管理等投入576元，每亩纯收入624元，比常规玉米增加400元以上。 4、节水：单眼机井控制面积滴灌可达到500亩，喷灌为250亩，漫灌为70亩。滴灌亩用水量是喷灌的1/2，是漫灌的1/7。滴灌比管道灌溉节水55%，滴灌比漫灌节水80%，节水效果显著。同时减少深层渗漏，能较好地防止土壤次生盐碱化。 5、节肥：肥料随滴灌水流直接送达作物根系部位，易被作 物吸收，减少对环境和土壤的污染，可做到适时适量对作物生长极为有利，追肥期可提高肥效利用率20%以上，并可防止土壤板结，同时滴灌出水水温高，植物不感冒。 6、节药：水在管道中封闭输送，避免了水对虫害的传播。 另外，地膜两侧较干燥，无湿润的环境滋生病菌。因而除草剂、杀虫剂用量明显减少，可省农药10% - 20%以上，杀虫效果好。
7、省工：膜下滴灌实现了免耕免铲，管理定额可由25亩/人增加到200亩/人左右。 8、保墒：覆膜土壤0 - 14厘米含水量比常规地块高出14%以上。 9、提质：收获期膜下滴灌玉米成熟度好,平均含水量比常规玉米低8%以上。常规32 - 34个水,使用滴灌技术后可达23 - 26个水,籽实质量普遍高出常规玉米一个等级以上。
人畜饮水论文高效节水灌溉论文基本情况论文建设的必要性论文 固海扩灌十一泵站以后人畜饮水及高效节水灌溉工程基本 情况及建设的必要性 摘要：为满足固海扩灌十一泵站以后人们生活、生产用水需要，促进当地社会经济全面发展，构建社会主义和谐社会和新农村建设，建设固海扩灌十一泵站以后人畜饮水及高效节水灌溉工程是十分必要的，这既是当地社会经济发展的迫切需要，也是“三个代表”重要思想的集中体现。 关键词：人畜饮水；高效节水灌溉；基本情况；建设的必要性 1基本情况 宁夏扶贫扬黄灌溉工程于1994年9月提出，1995年国务院正式批准立项，1997年国务院批准一期工程可行性研究报告，1998年国家计委批准开工建设，1999年5月国家计委将该工程列为当年全国新增重点建设项目，2000年水利部批准工程初步设计报告，一期工程总规模为：开发新灌区8.67万hm2，解决67.50万人的脱贫问题，总投资29.66亿元。 经过6年的工程建设，到2004年年底，项目累计完成投资24.89亿元，占初步设计总概算的83.90 %，其中水利、供电和通信等骨干工程基本完成，已经开发配套土地3.62万 hm2，安置移民21.79万人。随着工程建设的实践，一些影响项目区可持续发展的问题逐渐显露出来；按照西部大开发和全面建设小康社会的要求，需要对工程建设目标、建设规模、产业结构进行必要的调整。鉴于此，宁
夏扶贫扬黄灌溉工程建设总指挥部于2002年初开始，组织区内外有关单位对一期工程的建设规模调整进行研究论证，同时开展一期工程初步设计概算的修改、报送工作。 2005年8月22日，国家发改委姜伟新副主任一行对宁夏扶贫扬黄工程进行了现场考察，针对固扩十一泵站以后的高扬程灌区供水成本高、成果的传统灌溉方式和种植结构难以使工程良性运行等问题，提出固扩十一泵站以后工程以解决人畜饮水为主，同时考虑特色高效农业节水灌溉，并做为调概之外的项目单独上报。2005年9月30日，国家发改委以发改投资〔2005〕1821号对《一期工程初步设计概算调整》进行了批复。 2工程建设的必要性 2.1工程建设是解决当地人畜饮水困难的迫切需要 项目区目前人畜用水主要以沟道浅层水，地表常流水和泉水为主。地表长流水及泉水最远处距村庄2 km以外，沟道落差60～70 m，道路崎岖，加之牲畜粪便的污染，尤其遇到雨天，无法满足正常用水需要，而且量少质差，矿化度一般在1～5 g/l，无法满足人饮标准。地表取水水源和沟道路面相互交错，吃水既不卫生又费力。饮浅层地下水者到了干旱月份也无水可取。 由于可利用水资源总量少，矿化度高的地下水也被作为当地群众生产生活的重要水源。当地群众因长期饮用超标水，对身心健康造成严重危害。多年来，政府为改善群众的生活饮水困难实施了一些改水工程，利用集蓄雨水作为生活饮水的主要方式，修建了一些集
我国改进地面灌溉技术的发展趋势及展望 李益农 国家节水灌溉工程技术研究中心 摘要 我国目前95%以上的灌溉面积采用地面灌溉方法。改进地面灌溉技术，提高地面灌溉的灌水效果对缓解我国水资源短缺、保持灌溉农业的可持续发展具有重要意义。本文通过对国内地面灌溉技术的现状进行评价，分析了影响地面灌溉效果的因素。根据改进地面灌溉技术的发展趋势，总结介绍了国内外各项改进地面灌溉效果的应用技术，并结合国内实际，探讨了有关技术的应用效果和应用前景，对现代地面灌溉技术在农业生产中的作用进行了展望。 关键词灌溉技术评价发展趋势 1前言 我国目前95％以上的灌溉面积仍采用不同形式的地面灌溉。传统的地面灌溉包括畦灌、沟灌、格田淹灌和漫灌，由于田间灌溉工程设施不完善，土地不平整，灌溉管理粗放等问题，水的浪费相当严重。地面灌溉不仅是发展中国家广泛应用的灌水技术，在发达国家也是主要的灌水方法。如美国，1997年地面灌溉面积仍占总灌溉面积的50.7 %[1]。随着土地集约化规模经营的发展，大型农业机具的使用以及激光平地技术的应用，使得地面灌溉在灌溉均匀度和灌溉效率两方面都有很大提高。计算机技术在地面灌溉管理和设计中的应用，为改进地面灌溉提供了更有力的工具。同时一些先进的地面灌水技术，如波涌灌溉技术、水平畦田灌溉技术和田间闸管系统等，在发达国家得到广泛应用，取得了显著的节水效益[2, 3]。 长期以来，对地面灌溉存有一种偏见，甚至将地面灌溉等同于大水漫灌。因此，对改进地面灌水技术给予高度重视，研究推广先进的地面灌溉方法，显得格外重要。随着水资源供需矛盾的突出，改进地面灌溉技术、提高地面灌溉方法的灌水质量正成为当今现代农业节水技术的重要组成部分“九五”期间“节水农业技术研究与示X”项目列入国家重点科技攻关计划，中国水科院承担的“田间节水灌溉新技术研究”专题对波涌灌溉技术和水平畦田灌溉技术进行了深入研究，取得了丰硕的成果[4]；结合“948”项目，中国水科院引进国外先进技术和设备，开发生产了田间柔性闸管，并对闸管灌溉技术进行了推广应用；中国水科院与欧盟开展的合作项目“华北平原农业持续发展水土资源管理研究”及“黄河流域节水策略研究”对改进地面灌水技术进行了系统研究[5]；国家节水灌溉工程技术研究中心通过承担科技部农业高效用水科技产业示X工程项目（XX）中的“改进地面灌溉新技术集成”研究，对激光控制平地技术、田间闸管灌溉技术和高效沟灌技术进行了研究[6]。本文结合我国国情，总结了国内外改进地面灌溉技术的各项措施，探讨了现代灌溉技术的发展趋势，并对其在我国的应用前景进行了展望。 2我国地面灌溉现状评价
农田水利工程高效节水灌溉技术的发展与运用 发表时间：2019-02-21T15:08:35.613Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：王玮 [导读] 高效节水灌溉就是对土渠输水和地表漫灌之外的所有的输水和灌水方式的统称。 宿迁市天圣水务工程有限公司江苏宿迁 223800 摘要：我国是农业大国，土地面积在世界各国排名前列，但我国人口众多，人均耕地面积远远低于世界人均耕地面积。山地、高原和丘陵占我国陆地面积一半以上，水资源严重匮乏。为了缓解我国农业用水的困难，使我国农业经济得到可持续发展，政府和相关部门应当结合当地实际情况，选择更加有效的节水灌溉技术。 关键词：农田水利工程；高效节水灌溉技术；发展；运用 1高效节水灌溉概述 高效节水灌溉就是对土渠输水和地表漫灌之外的所有的输水和灌水方式的统称。高效节水灌溉对水的利用效率比较高，目前输水利用系数已经达到0.95，相比于之前的0.3有较大提升，灌水利用系数也在不断的提升，从0.3提升到0.98。目前我国的水资源紧缺，作为农业大国，灌溉用水量非常大，尤其需要注意节约用水，采用高效节水灌溉的方式可以更有效的利用水资源。高效节水灌溉能够满足作物的需水要求，而且这项技术也比较容易掌握，设备投资比较少，适合在农业生产中推广。高效节水灌溉不仅能够促进农业生产，还能实现对水资源的有效使用。高效节水灌溉还改变了传统的农业灌溉方式，降低了作业成本，促进了劳动生产率的提高，这是现代农业发展的必然选择。 2农田水利灌溉的节水系统运作方式 2.1灌溉系统 在我国农业的快速发展下，农田水利节水灌溉技术得到新的完善，这也推动着我国农业产业的现代化发展。从输水形式上看，农田水利灌溉输水形式为渠道输水、管道输水，针对渠道输水形式而言，主要的节能方式就是控制蒸发、防渗处理等，由于人为无法控制水资源的蒸发，所以要将节水重点落在防渗处理方面，保证水资源在实际输送中不会因出现渗水情况而造成浪费，常见做法是以混凝土管、PE塑料管以及钢管为主要的输水管道材料，并做好密封处理，达到最佳的防渗效果。根据工程需要，管道可以进行加宽处理，通过管道直径的扩大，控制泥沙淤积对输水的负面影响，降低水流压力，防止水流冲击力过大形成的水流溢出问题，防止水资源的浪费。 2.2管理系统 在管理系统中，灌溉工程管理是一项非常重要的工作，也是节水系统中的重要环节，节水灌溉管理涉及到各种农业活动，覆盖范围和影响范围较广，不仅重视设计人员的节水管理，还要监督设计人员在水利工程现场进行实地考察，勘察农业生产现场，了解农作物结构、地理环境以及土质条件，结合技术人员提供的实地勘察信息，加上设计人员的考察，对农田水利节水灌溉工程进行合理布局和设计，因地制宜，进而提高农田水利节水灌溉工程的综合效益。同时，在管理系统中，要做好节水灌溉工程施工质控工作，以耐久性和实用性为考核标准，做好农田水利节水灌溉系统的日常维护工作，特别是针对地理条件较为恶劣的区域，要考虑到自然环境的约束，制定设备老化或是破损问题的应对措施，强化对各种设备材料的维护管理工作，一旦出现问题及时解决，防止个别系统故障对整个节水灌溉系统的影响，保证农田水利灌溉的节能效果。 3推动农田水利工程高效节水灌溉技术发展的对策 3.1积极引进先进的节水灌溉技术 随着科学技术不断发展，当今新型高效节水灌溉技术也非常多，为了能够满足不断变化的农业生产灌溉以及节水灌溉需求，需要积极引入新型的节水灌溉技术，例如可以采用二次高斯模型对农田水利工程水资源进行调度，在灌溉方式选择中引入模糊理论、生物技术、3S 技术（RS、GIS、GPS）等，这样即可不断优化节水灌溉技术。同时也要注重先进的技术设备、系统进行引进，包括圆形喷灌机、固定喷灌系统等，这样即可进一步强化灌溉节水性能。 3.2结合实际，合理使用水资源 农业是国家产业的基础，对社会、经济和国防实力都有着直接影响，是衡量国家综合实力的重要标志之一。农田灌溉直接关系到农田收成，需要引起政府的重视。农田高效节水灌溉的普及离不开政府的扶持。在经济发展较慢的地区，政府应当设立专项的高效节水灌溉设备补贴政策；而在较为发达的地区，需要订立各种优惠政策，鼓励农民使用高效节水农田灌溉系统，增加高效节水农田灌溉技术和设备的应用范围。 3.3加强示范工程建设 在新型节水灌溉技术推广当中，示范工程建设是最有效的一项措施，现如今很多地区已经有了成功的示范案例，为了能够提高推广效果，推动节水灌溉技术发展，还需要技术人员对工程选址、技术规范等方面进行完善。在选址层面上，除了要选择农田缺水地区，最大程度上发挥节水灌溉技术价值，同时也要在发达地区推广，为先进节水灌溉技术发展提供资金支持。在技术层面上，首先需要结合生态保护技术，提高节水灌溉技术的生态价值，其次是在农田生产灌溉时间、用量等方面进行规范，保证水资源利用率的最大化。 3.4优化农田水利工程管理 为了能够充分发挥节水灌溉技术的效能，避免灌溉技术在实际发展中出现“重建设、轻管理”等问题，需要农田水利部门加强工程的管理与优化工作，将过去总结出的管理经验应用到工程实际中来，并在实践当中不断摸索新的管理方法，这样才能够充分发挥农田水利工程在节水灌溉技术应用中价值。可以构建乡镇、村级协调管理制度，将各项管理制度全面落实，提高管理工作的有效性，同时要明确在农田水利工程管理中的权责以及工作职责划分，将具体责任落实到个人身上，确保农田水利工程能够得到保护。 4节水灌溉技术的发展趋势 4.1生物技术 生物技术是节省水资源、确保农业高产的重要技术形式。在应用生物技术的时候，能够全面了解植物的特征特性，在此基础上为植物的健康生长提供充足的水资源，从而实现农作物优质、高产的生产目标。
节水地面灌溉技术及几种新的节水灌溉技术(一) 摘要：地面灌溉是古老的田间施水技术，但它目前仍是世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法，约占全世界中灌溉面积的90%以上。我国则有98%以上的灌溉面积依然采用传统的地面灌溉技术。关键词：节水地面灌溉技术节水灌溉技术地面灌溉是古老的田间施水技术，但它目前仍是世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法，约占全世界中灌溉面积的90%以上。我国则有98%以上的灌溉面积依然采用传统的地面灌溉技术。 鉴于我国水资源与能源短缺，经济实力不足，广大农村地区的技术管理水平较低的现实，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在今后相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌水技术。 一、平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数 平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。 陕西洛惠渠的研究表明，在入畦单宽流量为3~5L/s时，灌水定额随畦长而变，当畦长由100米改为30米时，灌水定额减少150~204m3/hm2；当畦长30~100米时，畦单宽流量从2L/s 增加到5L/s，灌水定额可降低150~225m3/hm2。 宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验，灌水定额小于675m3/hm2，基本不发生深层渗漏；灌水定额825~990m3/hm2时，约有150m3/hm2水产生深层渗漏；灌水定额1350m3/hm2时，有一半水成为深层渗漏水。 我国幅员辽阔，各地地形和土质差异较大，因此难有统一标准，各地应根据田间试验结果，建立计算机模型，通过实验和计算机模拟，给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。 二、改进地面灌溉湿润方式，发展局部湿润灌溉 改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行隔沟（畦）交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重特点，值得大力推广。实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%~10%。玉米坐水种，可节水900m3/hm2，节电90~105千瓦时，增产幅度约16%，增收幅度约28%。 三、改进放水方式，发展间歇灌溉 改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌），被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进，由于土壤孔隙会自动封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，水流推进速度快。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的1～3倍，从而大大减少了深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.8～0.9。 四、改进沟畦放水设施 改进沟畦放水设施，采用虹吸管（用于明渠输水）或地面移动闸门孔管（用于管道输水）放水，与人工开口放水相比，田间水利用率可提高5%～10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段，尚未批量生产。因此，有必要开展联合攻关，对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究，向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。 五、大力发展节水保墒膜上灌 膜上灌是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中，畦、沟全部被地膜覆盖，从而实现利用地膜输水，并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%～5%，其他面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。目前，新疆
2016-2022年中国节水灌溉行业发展现状调研与 市场前景预测报告 报告编号：1631805
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.doczj.com/doc/ab10781902.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
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