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陕西渭北旱塬节水型种植结构优化研究

高琼  
【摘要】: 水资源紧缺已成为严重制约我国农业和农村经济可持续发展的瓶颈,同时也引发了严重的生态环境问题,我国农业和粮食生产靠大量消耗水资源、发展灌溉面积的外延型增长方式行不通了。建立以水分利用效率和效益为中心的主要区域节水型种植结构,最大限度地提高水分利用率和水分利用效率是我国农业可持续发展的途径。本文在旱作农田降水生产潜力研究基础上,以提高有限水分资源利用效率为目标,对陕西省长武县为例,开展渭北旱塬节水型种植结构优化研究。 研究所取得的主要结论有以下几点: (1)研究揭示了渭北旱塬气候变化趋势。应用1957~2007年气象资料,统计分析了渭北旱塬不同年际及年内降雨量变化规律。10年平均降雨量以80年代最高,到21世纪(2000~2007)比80年代年均降雨量减少了21.mm。50年的年均降雨量为585.42mm。 (2)以渭北农业气候资源为基础,探明了不同作物生育期与降水时序的耦合效应规律。在渭北旱作农区,不同作物生育期与降水分布的吻合性存在明显差别,总体而言,秋熟作物生长发育与降水分布基本保持同步,因而对旱区气候条件具有较好的适应性。夏熟作物特别是冬小麦,生育期需水与降水吻合度较差。通过对旱塬主要作物生产潜力的研究得出,冬小麦为6753kg/hm~2,春玉米为8747kg/hm~2,谷糜为3487kg/hm~2,薯类为6891kg/hm~2,饲草作物(苜蓿)为13273 kg/hm~2。渭北旱塬主要作物生产潜力大小依次为:苜蓿>春玉米>薯类>冬小麦>谷糜。 (3)建立了节水型种植结构多目标模糊优化模型。农业生产本身具有多功能性,因此从旱作农区实际特点出发,用模糊数学方法,以渭北旱塬综合效益最大为目标,以提高降水资源利用效率为核心,同时考虑市场和社会的需求,兼顾经济、社会及生态效益,适当调整作物种植面积利比例,优化配置水资源,建立与渭北旱塬降水资源相适应的节水型种植结构优化模型。 (4)提出长武县2010、2015、2020年的节水型种植结构优化调整方案。依据方案,2010、2015、2020年粮食作物种植面积比2007年分别下降了11%、19%、24%;经济作物种植面积提高了7%、12%、17%;饲料作物提高了8%;降水资源的利用效率从2007年的6.86 kg/mm·hm~2上升到2020年的14.08 kg/mm·hm~2。


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