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本研究通过定位试验和典型调查,对顺义区种植业系统水分利用效率和节水潜力进行了初步研究,旨在为京郊地区种植业系统节水研究提供基本参数依据和理论支持,为北京市农业节水研究提供参考。 本研究首先从区域水平、种植业系统水平和作物水平三个层次对水资源供需平衡进行分析。顺义区年可供水资源总量为2.96亿m~3,而年水资源需求量为3.81亿m~3,每年超采地下水大约0.85亿m~3。种植业系统年用水量约为1.9~2.2亿m~3。1995~2000年种植业系统水资源供给量共缺额约1000万m~3。通过对大田作物需水量与自然降水量的平衡分析,可以将顺义区主要大田作物分为三类:1)灌溉需求量较大的作物,包括水稻、冬小麦、苜蓿、棉花;2)灌溉需求量较小的作物,包括夏播作物(夏玉米、夏花生、夏大豆)和耐旱、避旱作物(高梁、谷子);3)中间型作物,包括大部分春播作物(春玉米、春花生、春大豆等)。 本研究通过大田作物水分试验、瓜果菜水分定点观测试验,确定了顺义区主要大田作物、果树、露地蔬菜和设施蔬菜的全生育期实际耗水量、阶段实际耗水量、灌溉水量、经济产量等基本水分利用参数,在此基础上进一步分析了各作物的实际耗水规律和水分与经济产量关系,最后综合分析认为,作物间水分利用参数存在较多差异,具体表现为:1)实际耗水量差异,2003年耗水量最大的为梨树750.2mm,最小的为设施西瓜266.5mm;2)水分利用效率(WUE)差异,大田作物中苜蓿(20.9~21.2kg/hm~2.mm),大于一般以籽粒为经济产量的大田作物(5.3~13.9kg/hm~2.mm);水果(51.5kg/~67.51kg/hm~2.mm)要远大于大田作物;瓜菜作物的水分利用效率(WUE)变动范围较大,最大的大白菜为204.4kg/hm~2.mm,最小的菜豆为28.8kg/hm~2.mm,其它作物多在100kg/hm~2.mm左右。 论文对种植业系统节水潜力做了初步探讨认为:1)减少过量灌溉水量,能节约水资源0.4~0.5亿m~3;2)非充分灌溉技术能节约灌溉水量10%左右;3)改进灌溉工程技术,最大能节约灌溉水量10%左右。