河北省黑龙港地区是我国重要的粮食生产基地,但水资源不足,人均与亩均水资源量仅为全国的1/7和1/9,水资源与人口、耕地组合极不合理。因此,研究如何使有限的水资源得到高效利用,进一步增加粮食产量,满足社会需求在该地区显得尤为重要。 在国家粮食丰产科技工程核心区——深州开展了冬小麦非充分灌溉试验,以研究和确立冬小麦籽粒产量与耗水量之间关系。本次试验采用控制灌水定额的方法设计缺水处理。通过对小麦生长状况(叶面积指数)、千粒重以及最终籽粒产量的记录,分析了不同缺水处理对这些因素的影响。采用水量平衡方程计算了充分灌溉处理各生育阶段的需水量,分析了冬小麦的需水规律。用Penman-Montieth公式计算参考作物蒸发蒸腾量,并对黑龙港地区冬小麦作物系数进行了估算。本文应用冬小麦的不同灌水处理下的耗水量计算结果及对应的籽粒产量的试验资料,用Jensen模型、Minhas模型、Blank模型、Stewart模型分别对黑龙港地区冬小麦的水分生产函数进行了拟合并对得出的模型求解结果进行了比较分析,结果表明,黑龙港地区小麦水分生产函数用Jensen模型拟合效果最佳。 在农业高效用水一系列农艺措施中,秸秆覆盖技术在河北平原应用较广,但关于覆盖量的研究较少。本文通过开展的小麦秸秆覆盖夏玉米的试验,分析了不同覆盖量对夏玉米耗水量、土壤水分状况、土壤温度、籽粒产量及水分利用效率的影响,综合比较得出适宜的秸秆覆盖率应为150%. 由于农业高效用水涉及到水利、农学、生理学、生物学、管理学等多种学科,是一个复杂的系统工程,须把各个单项措施组合起来才能达到节水、高产、高效的目的。本文把农业高效用水体系分为工程技术子系统、农艺与生物技术子系统、管理技术子系统,分别列出了适合黑龙港地区应用的措施。