喷灌和软管灌溉两用机组水量分布特性与试验

喷灌和软管灌溉两用轻小机组具有喷灌和软管灌溉两种灌水方式,且有高度可升降、喷幅可调等特点.采用理论分析和试验验证相结合的方法,对该机组水量分布特性进行了研究,分析了影响机组水量分布特性的因素,计算了机组在配置喷灌和软管灌溉系统时的喷灌强度、均匀系数,结果表明,影响机组水量分布均匀性的主要因素是所配置灌水器的水量分布特性、灌水器配置间距、行走速率、土壤和地形、风速等.在室内试验时,机组喷灌均匀系数达95%以上,软管灌溉均匀系数达90%,可满足灌溉需要.     

喷灌和软管灌溉两用轻小机组特性

介绍了一种新型喷灌和软管灌溉两用轻小机组的结构和工作原理,该新型灌溉机组由绞盘车提供行走动力和压力水源,通过喷水车进行喷洒灌溉.机组可配置喷灌和软管灌溉两种不同的灌水系统,满足了不同作物在不同生育期对水分的要求;喷水车安装有高度调节装置,始终使灌水器处于最佳灌水高度;机组上采用低压折射式喷头和软管洒水带等低压灌水系统,使机组的工作压力降低了30%.通过对该机组水涡轮特性、运行特性、喷洒特性的分析,确定了该机组的技术参数.喷洒试验表明,新型灌溉机组可克服受风影响较大的弱点,减少灌溉水分的漂移损失,灌水均匀度可达90%.     

喷灌和软管灌溉两用轻小机组研制

喷灌和软管灌溉两用轻小机组机翼采用多跨桁架快速拆装连接结构,可根据地块宽度进行调节机翼跨数和喷幅,拓展了轻小机组的适用功能;在两用轻小机组上可安装低压折射式喷头或软管洒水带,既降低系统工作压力和能耗,又能调整灌溉机组的灌溉方式和灌溉水量,提高了机组的适应能力;在机组上还装有高度调节装置,可根据不同作物或不同生育期作物的生长状况调节机组的喷洒高度,尽可能减少风对喷洒均匀度的影响和水分的漂移损失;机组行走动力来自供水系统的绞盘机车.与常规轻小机组相比,该机组具有能耗低、均匀度高、整机性能和适应能力强等优点.     

多功能轻小型灌溉机组水力性能试验研究

多功能轻小型灌溉机组是一种新型灌溉机组,具有喷灌和软管灌溉两种灌水方式,满足了不同作物在不同生育期对水分的要求。该喷水车安装有高度调节装置,始终使灌水器处于最佳灌水高度,克服了受风影响较大的弱点,减少了灌溉水分的漂移损失,提高了灌水均匀度和利用效率。在试验室内通过对该机组水力性能试验研究,结果表明,该机组在喷灌方式下灌水均匀度要好于软管灌溉;机组行进速率在不同档位下随压力增大而增加。     

基于正交试验法下对喷灌均匀性影响因子的综合分析

为了优化轻小型平移式喷灌机组灌溉施肥工况,在喷灌工作压力为0.25 MPa,比例吸肥泵进出口压力为0.22 MPa情况下,设计正交试验以研究施肥浓度、喷头车行走速度和喷灌高度3个因素对轻小型平移式喷灌机组水肥一体化性能的影响;对试验结果进行极差分析和方差分析,获得三因素的最佳水平组合并对比三因素影响因子大小.试验结果表明:(1)影响轻小型平移式喷灌机组肥液浓度均匀度(CU₁)及肥液浓度分布均匀度(DU₁)的主要影响因素是喷灌高度,而施肥浓度和行走速度对其影响较小,显著性均大于0.05.(2)影响肥液质量均匀度(CU₂)最主要因素是喷头车行走速度,其次是喷灌高度,而施肥浓度对其影响不具有统计学意义.(3)施肥浓度、喷灌高度和行走速度对肥液质量分布均匀度(DU₂)影响因子显著性均大于0.05.(4)最优施肥技术水平组合为A1B2C2,即施肥浓度为0.4 g/L,喷灌高度为1.2 m,行走速度为30 m/h.     

圆形和平移式喷灌机塔架车的纵向稳定性

利用地面车辆力学理论,对坡地上的圆形和平移式喷灌机的塔架车进行受力分析,以纵向坡度角作为衡量塔架车爬坡能力和抗翻倾能力的指标,推导出纵向坡度角与驱动力、塔架车结构尺寸、地面状况等因素之间的关系式及塔架车质心高度的计算公式,通过试验测得塔架车的纵向稳定性特性曲线.结果表明,适当增大塔架车的轮距、降低质心高度、减小驱动轮动力半径,合理匹配驱动功率,提高减速器传动效率、增大传动比,均可提高塔架车的爬坡能力和纵向稳定性.     

中外农田喷灌技术的发展对比

对比分析了中外喷灌技术发展速度、主要形式以及包括精确灌溉在内的先进喷灌技术的研究和应用情况,分析了我国存在的主要差距,指出我国家庭联产承包责任制下的土地小块经营方式和与之相应的管理体制,是限制大中型喷灌机组与喷灌技术应用、精确灌溉技术实施和喷灌技术发展的主要因素之一,并探讨了我国喷灌机组的发展方向。     

轻小型移动式喷滴灌两用机组研发及关键部件选型分析

为解决现有机组功能单一、适应性不强的缺点,设计研发一种新型轻小型移动式喷滴灌两用机组。机组结构主要包括移动式喷滴灌车,喷灌系统和滴灌系统,移动式喷滴灌车与喷灌系统和滴灌系统采用快速连接,满足喷灌、滴灌轮流使用与混用的灌溉目的,并可实现4种运行模式。同时对机组内双工况泵、喷头及滴灌带等关键部件的选型进行分析,并举实例验证选型方法的可操作性,满足机组的可行性要求。机组具有结构紧凑,移动方便,适应性强等优点,是一种值得推广的灌溉模式。     

软管节水灌溉技术的推广应用

软管节水灌溉技术的推广应用钟山县农机推广站刘碧珍软管灌溉技术即是用定位或移动式灌水机械和移动式灌水软管、管道代替田间的灌水渠，完成水旱田的畦灌、沟灌和淹灌，并可与喷灌和滴灌装置配套完成喷灌和滴灌的一项节水新技术。它具有输水速度快、水量损失少、省地、便...     

小麦喷灌机械管道安装效益分析

<正>黑龙港流域水资源匮乏,近年随着土地承包面积的不断增大,承包大户对节水灌溉的热情也不断提高。喷灌与传统灌溉方式相比具有节水、省工、省时、省地、增产、适应性强等优点,具有广阔的应用前景。喷灌形式有多种,卷管式喷灌机是目前性能可靠的喷灌设备,主要由卷盘、输水软管、喷灌车三部分组成,其主要优点是机动性好,操作管理简单,适应性强,灌水效果好;缺点是与其他喷灌方式相比压力损失较     

基于虚拟样机的桁架式喷洒车稳定性动力学仿真

为了提高卷盘式喷灌机桁架式喷洒车爬坡和抗倾覆能力,克服喷洒车试验周期长、成本高、试验优化能力受限制的缺点,采用虚拟样机软件ADAMS建立JP75型喷灌机桁架式喷洒车的动力学参数化仿真模型,对喷洒车的纵向、横向抗倾覆性以及爬坡能力进行了仿真。分析了不同坡度角工况下影响桁架式喷洒车爬坡和抗倾覆能力的几种关键因素,采用二分法控制仿真坡度角的变化,对各因素的影响程度进行了仿真试验研究,提高了仿真速度。通过对影响爬坡和倾覆性能较大的地面粘附系数、质心高度、轮距等关键因素进行优化,使临界爬坡角比现有喷洒车提高了21.48%。优化后新机型的试验运行结果表明,在同样坡度工况下新机型倾覆次数明显减少,能够达到的最大爬坡角得到提高,仿真优化取得明显效果。     

沟灌条件下灌水沟入渗特性研究

为探明沟灌时灌水沟的水分入渗规律,从沟灌二维入渗过程、入渗湿润锋运移特性、累计入渗水量变化过程、土壤含水量分布等方面研究了沟灌的入渗特征及其影响,研究表明：灌水沟中水深、沟底宽、湿周对沟灌入渗过程均有明显影响。沟中水深增大,有利于加大侧向入渗,垂向入渗减少,而水深减小,会加大垂向入渗,增加深层渗漏。灌水沟底宽不影响灌水沟的侧向入渗,仅影响垂向入渗,底宽减小,垂向入渗深度相应减小,且土壤表面以下40 cm深以内水平向入渗深度平均值与最大垂向入渗深度的比值在沟底宽小时均大于沟底宽大时。合理的断面形式和大小有利于减小垂向入渗,加大水平侧向入渗,灌水沟断面形式为梯形断面时,宽深比近似为2效果最优。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。     

麦后移栽棉节水高效灌溉模式

为确定麦后移栽棉的合理灌溉方式,在测坑条件下研究不同灌水次数组合对麦后移栽棉生长发育、蕾铃生长、籽棉产量、纤维品质及水分利用率的影响.研究结果表明：麦后移栽棉在新叶萌发期加灌促苗水（CT1）虽然促进了植株生长发育,但成铃数和铃重没有显著提高,也没有显著提高籽棉产量和纤维品质,且衣分和灌溉水利用率最低;仅灌活苗水而依靠降雨（CT4）不足以满足麦后移栽棉的正常需水,棉花受到了水分亏缺,抑制了植株生长发育和蕾铃正常生长,导致出现大幅度减产（18.9%）,降低了水分利用率,同时水分亏缺降低了马克隆值和断裂比强度,纤维品质差.与CT1处理相比,对盛蕾期进行灌水处理,在没有降低籽棉产量和纤维品质的情况下,显著提高了衣分,同时,水分利用率和灌溉水利用率分别提高了8.5%和30.8%,可实现麦后移栽棉节水高产的统一.     

垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量试验研究

对垄作沟灌土壤水盐分布及作物产量进行了田间试验.结果表明,灌水定额为400 m³/hm²时,沟底土壤水分的垂直运动明显增大.当灌水定额增加100 m³/hm²时,土壤水分水平运动高于垂直运动.沟底土壤全盐量受灌水定额影响明显:在灌水阶段,沟底表层土壤发生脱盐现象.土壤蒸发阶段,土壤发生积盐现象.垄顶土壤含盐量相对稳定,基本不发生向下运移.重度水分亏缺(处理T1,灌溉定额为1 700 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.49,1.35 kg/m²,中度水分亏缺(处理T2,灌溉定额为2 100 m³/hm²)垄沟积盐量分别为1.42,1.12 kg/m²,充分灌水(处理T3,灌溉定额为2 500 m³/hm²)垄、沟积盐量分别为1.32,0.83 kg/m²,畦灌措施使0~100 cm土壤发生脱盐现象,脱盐量为1.29 kg/m².垄作沟灌下,制种玉米产量为2 765.1~4 619.5 kg/hm²,WUE为0.755~0.969 kg/m³.穗长(L_s)、穗粗(d_s)、行粒数(N_R)与作物产量呈显著正相关关系.     

宁夏引黄灌区滴灌条件下春小麦干物质转移与灌浆特征

为优化春小麦滴灌灌溉制度，提高水分利用效率，对宁夏引黄灌区滴灌条件下灌水对春小麦千粒质量、干物质转移和灌浆特征的影响展开研究。在总灌水量一致的条件下，分别设置增大三叶期、分蘖期和拔节期灌水量(W1)、增大分蘖期、拔节期和抽穗期灌水量(W2)、增大拔节期、抽穗期和灌浆期灌水量(W3)、各生育期灌水量平均分配(W4)和对照(CK)5个水量分配处理，研究春小麦千粒质量、各营养器官干物质转移量及籽粒灌浆特性。W3籽粒千粒质量最大，花后37 d其千粒质量为53.96 g，较CK大2.64%。W2的干物质转移总量、同化物转移总量和干物质转移对籽粒的贡献率均为最大，分别为0.67 g/株、2.992 g/株和22.165%。不同水量分配下小麦籽粒灌浆速率满足Logistic模型，经过水量优化分配，W2最大灌浆速率出现时间提前0.366 d，虽然最大灌浆速率有所降低，但是通过增加快增期时间(增加0.15 d)和活跃灌浆期时间(增加2.35 d)，可以显著提高籽粒干物质积累量，收获时穗粒质量较CK提高32.1%，该处理籽粒产量也达到最大，较CK提高6.88%。因此可以通过优化灌水量分配，增加小麦千粒质量，提高各器官对籽粒的干物质转移量及灌浆速率，进而达到高产高效的目的。     

不同沟灌条件下土壤入渗参数的估算

土壤入渗特性是决定沟灌灌水性能的重要参数之一。根据田间实测资料,采用水量平衡原理,利用In filt v5软件,对夏玉米田常规沟灌、固定隔沟灌和交替隔沟灌溉条件下田间土壤入渗参数的简易试验估算方法进行了研究。结果证明,用提出的方法估算不同沟灌方式下的土壤入渗参数简易可行,估算得到的水流推进曲线与利用实测资料拟合的曲线几乎完全重合;不同沟灌方式之间由于表层土壤干燥度及水平方向上的吸力梯度存在差异,估算得到的土壤入渗参数亦有所不同,表明沟灌方式不同对土壤入渗参数的确定会产生一定的影响。     

涌泉根灌技术研究与应用

提出了一种新型涌泉根灌灌水方法,研究设计了一种灌水器,实现了直接将灌溉水输送到植物根系部位的研究目标,研制的涌泉根灌灌水器流态指数小于0.5,属紊流范畴.为了测得不同节水灌溉方式的应用效果,在陕北山地5年生枣树实施了管灌、滴灌和涌泉根灌等工程38.67hm^2,对3种不同灌水方法的经济效益作了分析.结果表明,与不灌溉相比,管灌、滴灌和涌泉根灌的净增收入分别为4707.70,8446.00和10926.00元/hm^2;管灌、滴灌和涌泉根灌每方灌溉水产值分别为1.90,11.30和14.60元/m3.涌泉根灌与滴灌相比,年成本降低2030元/hm^2,净收入增加2480元/hm^2,每方灌溉水产值提高3.30元/m3;涌泉根灌与管灌相比,年成本降低743.30元/hm^2,净收入增加6218.30元/hm^2,每方灌溉水产值提高12.70元/m3.不同节水灌溉方式均使得枣园净收入大幅度提高,尤其是涌泉根灌方式,净增值率高达235.0%.建议在山地经济林果中大面积推广应用涌泉根灌技术.     

基于物联网和PLC的农田智能节水施灌系统设计

针对当前灌溉技术采用定时人工整体灌溉,不能根据土壤含水情况进行节水控制,存在浪费水资源的问题,基于物联网和PLC设计了一种新的农田智能节水施灌系统,从硬件和软件两部分进行优化研究。系统硬件主要由中央处理器、PLC模块、射频信号传感器、土壤传感器、温度传感器组成,系统硬件内部PLC模块主要负责控制节水灌溉架构,在农田监测终端上所收集到的信号在微处理器中实现转化,转变为计算机系统可以辨识的脉冲信号。通过计算机进行计算,确定最适宜的浇水量和灌水时机,采用CC2591型射频信号传感器提高传感速度,选择HL-TTN1土壤传感器检测土壤的含水量,PT100型传感器进行温度检测。通过物联网针对需要灌溉的土地进行网格化处理,采集传感器测试土壤含水量、空气温度等环境参数,引用Zigbee协同开关设置节水灌溉程序。实验结果表明,基于物联网和PLC的农田智能节水施灌系统土壤含水量计算误差在2%以内,能够达到目标值,远程网格节水控制准确度高达98%以上,使农田生长达到高产、高效、优质用水的效果。     

灌水方式与施钙水平对盆栽番茄产量和品质的影响

分别在喷施氯化钙溶液质量分数为0%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%条件下进行3种不同灌水方式即常规全根灌溉(CI)、分根区固定灌溉(PRD)和分根区交替灌溉(APRI)的盆栽试验,测定番茄产量和品质.结果表明,分根区交替灌溉(APRI)番茄植株长势、果实产量和品质均显著优于分根区固定灌溉(PRD)和常规全根灌溉...     

Soil water distribution, uniformity and water-use efficiency under alternate furrow irrigation in arid areas

Soil water distribution, irrigation water advance and uniformity, yield production and water-use efficiency (WUE) were tested with a new irrigation method for irrigated maize in an arid area with seasonal rainfall of 77.5–88.0 mm for 2 years (1997 and 1998). Irrigation was applied through furrows in three ways: alternate furrow irrigation (AFI), fixed furrow irrigation (FFI) and conventional furrow irrigation (CFI). AFI means that one of the two neighboring furrows was alternately irrigated during consecutive watering. FFI means that irrigation was fixed to one of the two neighboring furrows. CFI was the conventional method where every furrow was irrigated during each watering. Each irrigation method was further divided into three treatments using different irrigation amounts: i.e. 45, 30, and 22.5 mm water for each watering. Results showed that the soil water contents in the two neighboring furrows of AFI remained different until the next irrigation with a higher water content in the previously irrigated furrow. Infiltration in CFI was deeper than that in AFI and FFI. The time of water advance did not differ between AFI, FFI and CFI at all distances monitored, and water advanced at a similar rate in all the treatments. The Christiansen uniformity coefficient of water content in the soil (CU_s) was used to evaluate the uniformity of irrigated water distribution and showed no decrease in AFI and FFI, although irrigation water use was smaller than in CFI. Root development was significantly enhanced by AFI treatment. Primary root numbers, total root dry weight and root density were all higher in AFI than in the FFI and CFI treatments. Less irrigation significantly reduced the total root dry weight and plant height in both the FFI and CFI treatments but this was less substantial with AFI treatments. The most surprising result was that AFI maintained high grain yield with up to a 50% reduction in irrigation amount, while the FFI and CFI treatments all showed a substantial decrease of yield with reduced irrigation. As a result, WUE for irrigated water was substantially increased. We conclude that AFI is an effective water-saving irrigation method in arid areas where maize production relies heavily on repeated irrigation. Received: 16 October 1999