基本信息
- 项目名称：
- 坝上半干旱区降水资源在蔬菜上的应用研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 坝上地区水资源有限，错季蔬菜生产受制于匮乏的地下水源难以扩大；而对于65%以上缺乏灌溉条件的农村，稳产农田建设与作物经济生产至今没有突破。落后的农业经济使农民难以自发启动以降水高效利用为主的区域旱作蔬菜生产，而提高降水资源的利用经济效益成为坝上旱地蔬菜发展的关键。
- 详细介绍：
- 1、本作品属于农业科学技术领域。 2、主要技术内容：在充分分析与认识坝上半干旱区生态、生产与社会经济背景及存在问题的基础上，作品以建立区域蔬菜生产结构和降水高效利用为主线，基于坝上地区水资源有限，错季蔬菜生产受制于匮乏的地下水源难以扩大，而对于65%以上缺乏灌溉条件的农村，稳产农田建设与作物经济生产至今没有突破为背景，进行了蔬菜在不同土壤水分条件下的生理特性研究，和坝上地区旱砂地蔬菜品种的抗旱适应性研究以及保水剂在旱砂地蔬菜上的应用研究，丰富了坝上地区旱砂地作物种植结构，创新了旱砂地蔬菜降水高效利用技术，实现蔬菜稳收，促进区域蔬菜生产与水资源环境协调可持续发展。 3、技术经济指标：作品探明了坝上地区蔬菜在土壤水分干旱条件下的生理特性变化规律，提出了利用降水提早播种的技术措施。引进并筛选出了适宜当地栽培的小西瓜新品种；提出了适宜旱砂地蔬菜应用的保水剂种类和用量，使水分利用效率提高15.8%-26.5%，产量增加5.3%-32.1%，经济效益为同类地莜麦作物的5-6倍。 4、推广应用情况：作品技术成果在华北高寒区的有关县辐射推广面积累计达2万亩，使农民增加纯收入117.40万元。总计发表学术论文3篇，大大促进了成果的转化与推广。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 坝上地区水资源有限，错季蔬菜生产受制于匮乏的地下水源难以扩大；而对于65%以上缺乏灌溉条件的农村，稳产农田建设与作物经济生产至今没有突破。落后的农业经济使农民难以自发启动以降水高效利用为主的区域旱作蔬菜生产，而提高降水资源的利用经济效益成为坝上旱地蔬菜发展的关键。
科学性、先进性及独特之处
- 以坝上地区水资源贫乏为背景，通过对蔬菜在不同土壤水分条件下的生理特性研究，通过引进和筛选耐旱、高经济效益的蔬菜类型和品种，筛选适宜旱砂地蔬菜使用的抗旱保水剂，创新了旱砂地蔬菜种植模式和技术，创新了旱砂地蔬菜降水高效利用技术。
应用价值和现实意义
- 引进和筛选了耐旱、高经济效益的蔬菜类型和品种，组合和创新了保墒、高水分利用效率的种植模式和技术，增进了区域坡梁地生产效益，促进了区域蔬菜生产与水资源环境协调可持续发展，促进了农民增收。
学术论文摘要
- 本文在充分分析与认识坝上半干旱区生态、生产与社会经济背景及存在问题的基础上，以区域蔬菜结构调整和降水高效利用技术为主线，开展了不同土壤水分条件下萝卜幼苗叶片生理特性研究，不同小西瓜品种在雨养旱作条件下的适应性研究，以及辣椒、甜瓜等蔬菜在充分利用自然降水条件下施用保水剂效果研究，并测定了蔬菜叶片的水分状况、叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、呼吸强度、水分利用效率、产量等指标。研究结果表明，随着土壤含水量的降低，萝卜幼苗叶片的相对含水量和水势下降，而且离体叶片的保水力在自然气干时下降较快，叶片叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率和呼吸强度也随着土壤含水量的降低都减小，土壤含水量在20%-25％时，萝卜幼苗对土壤干旱的适应性最强，可以在充分利用自然降水的情况下提早播种。在覆膜、沟垄、完全雨养旱作的栽培方式下，筛选出了耐旱性强的小西瓜品种，丰富了旱砂地作物种类。通过以辣椒为试材，施用不同用量的保水剂，施用保水剂处理比对照增产5.3﹪-32.1﹪，植株和单果性状均优于对照，水分利用效率提高15.8.%-26.5%，达到了降水资源高效利用的目的。
获奖情况
- 1．《不同土壤水分条件下萝卜幼苗叶片生理特性研究》发表在《北方园艺》2009年第4期。 2．《辣椒施用保水剂效果研究》发表在《北方园艺》2010年第20期。 3．《冀西北坝上地区旱砂地小西瓜适应性研究》发表在《西北农业学报》2010年第19卷第10期。
鉴定结果
- 由于时间及物力原因，未及鉴定。
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 现代科学技术革命的发展，一方面扩大了人类改造自然的活动领域，提高了人类向自然作斗争的能力，使人类生活发生了巨大变化；另一方面也带来了一系列重大问题。特别是全球经济发展和人类社会发展生存的根本制约因素如水问题，已成为21世纪全球许多国家、特别是发展中国家生存发展的最大问题。因此，全球水资源问题的根源、存在问题和解决办法已成为科研人员研究的焦点课题。 在国外，人均水资源量仅为370m3(约为我国人均水平的1/6)的以色列，正是依靠其先进的滴灌、喷灌及其他农业节水技术，使其由建国初期的粗放农业转变为精准农业，灌溉水分利用效率由1949年的1.6kg.m-2增长到90年代初期的2.32kg.m-2，单位用水所创外汇同期也由每立方米0.04美元上升到0.42美元。又如美国一些农场利用全球卫星定位系统(GPS)，可以在农业作业中准确记录每一单位面积上有关数据。根据这些数据就可以精确地指导各种耕作，全面提高大面积土地的水分利用率和产出率。他们使用不断涌现出的现代科学技术革命新成就使节水抗旱农业技术和方法得到了不断的改进和创新，促进了本国农业产业和经济的持续发展。 水资源是我国国民经济发展最直接、最主要的因素，而灌溉用水又占全国总用水量的70%以上，因此只有大力发展节水农业高新技术，才能使我国农业肩负起保障16亿人口粮食安全的重任。 自1988年坝上地区实施生态农业工程，打井开发利用地下水利资源及以后群众自发的扩大水浇地面积以来，截止到现在，仅张家口坝上四县蔬菜的总面积已发展到5.0万hm2，成为全国第五大蔬菜生产基地—夏秋蔬菜淡季生产基地，蔬菜已成为当地农民增收、农业增效的支柱产业。但目前蔬菜种类和结构单一，不能满足市场的需求，土壤养分失调和田间病虫害加重，农民收入也不稳定。 国家北方旱区农业重点科技攻关研究，从改善农业生产基本条件，提高资源利用率，大幅度提高农畜产量等方面取得众多技术成果，为坝上地区以创新蔬菜种植结构，提高自然降水利用效率为核心的研究奠定了重要的物质与技术基础。对于提高自然降水利用效率的研究以往多注重于推广地膜覆盖、深耕蓄水、农田覆盖、增施有机肥和水肥耦合技术。这些技术的应用对我国北方旱区农业的可持续发展发挥了巨大作用。
