落叶期柠条带防风效果的风洞实验研究

探究落叶期不同疏透度和间距下灌木林带的空气动力学特征,合理配置林带结构对修复荒漠草原土壤风蚀灾害具有重要意义。为此,利用风蚀风洞开展模拟实验,揭示疏透度和间距对双排行列式柠条带风速影响,开展对6H、8H、10H间距行列式柠条带在疏透度60%、45%、35%下的风洞模拟实验,并对不同疏透度、间距下风流场进行对比分析。结果表明：(1)在不同对照疏透度条件下,不同带间距柠条带均对风速具有减弱作用,且在带间出现了减速区与加速区。间距对双排柠条带最小风速值出现的相对位置基本无影响,但第二带后风速最小值小于第一带后风速最小值,两排柠条带对风场的影响存在累加效应。(2)6H与8H宽带间距柠条带风速流场变化具有相似性,8H间距双排柠条带防风最优,10H相对较好。笔者建议双排行列式柠条带间距采用8H或者10H。(3)疏透度为45%的风速与疏透度为35%的无显著差异,因此,疏透度在35%或者45%,配置较为合理。     

西北地区玉米膜下滴灌技术参数优化——灌水频率及滴灌带间距

为探究西北半干旱地区适宜的膜下滴灌技术参数,以春玉米为试验对象,以甘肃省武威市民勤县为典型试验区,于2017年3—9月开展大田试验,分析了膜下滴灌灌水频率（P1∶5 d、P2∶7 d、P3∶9 d）及滴灌带间距（J1∶0.9 m、J2∶1.1 m、J3∶1.3 m）交互组合下对土壤水氮分布规律、春玉米生理特性指标、产量及水分利用效率等的影响。试验结果表明:当滴灌带间距相同时,灌水频率越高,湿润带宽度越小、各层土壤水氮含量波动幅度越小,同一土层深度处中低频处理平均土壤含水率较高;当灌水频率相同时,滴灌带间距较大的处理向土壤深层运移的水分较多。灌水频率相同时,滴灌带间距较小的处理产量及水分利用效率较高;滴灌带间距相同时,中高频处理产量及水分利用效率较高;P1J1处理产量最高,为16 485.25 kg/hm2,其次是P2J2处理,产量为16 292.21 kg/hm2,但P2J2处理水分利用效率最高,达到3.66 kg/m3。      

地下滴灌技术在紫花苜蓿种植上的应用研究

试验研究了不同滴灌带布设方式对紫花苜蓿的植株高度、茎粗、分枝数、根系生长、根系密度和产量等指标的影响,以期为滴灌在人工牧草种植中应用提供理论依据.结果表明:滴管带埋设深度和间距不同对苜蓿各个生育期生长特性指标影响不同.在苗期,埋设深度为10 cm间距为90 cm的处理,有利于苜蓿生长.从分枝期起,埋设深度为30 cm、间距为90 cm的处理优于其他处理.     

四子王旗草地修复试验区不同修复模式的抗风蚀试验

针对内蒙古四子王旗农牧交错区的荒漠化草地,用移动式风蚀风洞及相关配套设备对20%盖度退化草地、40%盖度带状柠条修复草地和60%盖度冰草修复草地进行原位测试,研究它们的近地表风沙运动规律,探索柠条带状配置修复和冰草喷播修复草地土壤抗风蚀的作用机理和防护效果,从而为农牧交错区荒漠化草地的风蚀防治提供技术依据。研究结果表明,在同一风速下,草地的粗糙度由大到小依次为柠条修复草地、冰草修复草地和退化草地,其中,柠条修复草地的粗糙度平均值为2.46 cm,分别是冰草修复草地和退化草地平均粗糙度的1.95和2.76倍;随着距地表高度的降低,3种草地风速均呈现减小趋势,当风洞中心风速为9 m/s时,柠条修复草地、冰草修复草地和退化草地地表在8 cm处的风速较之64 cm处的风速分别降低82.23%、66.67%和61.11%。冰草修复草地与退化草地的输沙率曲线都是随高度增加呈指数函数形式单调递减,冰草修复草地的曲线衰减更快,而柠条修复草地的输沙率最小,其输沙率在距地表约柠条带顶部的30 cm处出现极大值,在柠条带顶部以上的输沙率才会按指数规律递减。因此,带状配置柠条修复草地对风沙流的阻碍和改变作用差异显著,在低覆盖度下仍达到较好的抗风蚀效果。     

牧草复壮促生破土切根机设计

针对典型草场板结严重且横走根茎错节致使自繁促生能力下降等问题,设计了牧草切根机具。该机采用凸轮机构驱动直切刀对牧草进行垂直切根,减小了切根阻力和切缝宽度,通过简单操作可实现对不同间距、不同深度牧草进行切根作业,从而达到切断亚表层下的横走根茎、改良草地,扩繁促生的效果。经速度、加速度和受力分析证明,该机满足了设计要求,是比较理想的牧草切根机械。     

种植密度和滴头间距 对民勤春玉米产量及土壤水氮影响

探究种植密度和滴头间距对膜下滴灌春玉米生长的影响。以玉米"先玉335"在甘肃省民勤地区进行大田试验。玉米膜下滴灌设置3种种植密度(A1:97 500株/hm~2、A2:105 000株/hm~2、A3:112 500株/hm~2)和3种滴灌带滴头间距(B1:20 cm、B2:30 cm、B3:40 cm)9种组合试验处理,分析玉米不同处理的土壤水氮分布、产量及水分利用效率等,得到适宜的灌水技术参数。玉米种植密度对土壤水氮分布规律影响并不显著,但玉米产量随着密度增加呈先增大后减小的趋势,"先玉335"最佳种植密度在105 000株/hm~2左右,A2玉米产量最高,达到14 585.8 kg/hm~2,比A1、A3的产量分别大4.8%、3%。滴头间距对土壤水氮分布影响显著,不同滴头间距为玉米生长提供的土壤水氮环境有所差异,进而影响春玉米的耗水规律、产量。在本试验条件下,滴灌带滴头间距大,土壤水和硝态氮呈窄深型分布;滴头间距小,土壤水和硝态氮呈宽浅型分布。滴头间距B3的玉米产量最高为15 615.0 kg/hm~2,比B1、B2产量分别大17.8%、11.6%。A2B3在各处理中玉米产量和水分利用效率最大。玉米"先玉335"种植密度105 000株/hm~2和滴头间距40 cm组合效果最佳,更适宜在甘肃民勤地区推广应用。     

SWAP模型模拟暗管排水条件下土壤水盐运移

【目的】研究内蒙古河套灌区暗管排水条件下作物根系层水分通量和盐分通量变化,寻求适宜当地的农田排水暗管规格。【方法】基于2018年和2019年田间试验观测数据,对SWAP模型进行率定和验证,并利用该模型对不同暗管埋深(1.5、2.0 m)和间距(30、45 m)下的40 cm土壤剖面处水分通量和盐分通量进行数值模拟。【结果】①存在灌水和降雨时,40 cm土壤剖面的水分通量向下,在暗管间距为45 m,埋深为1.5 m时,就2019年整个生育期而言,暗管间距减小15 m,向下的水分通量累积量增加5.2%,暗管埋深增加0.5 m时,向下的水分通量累积量增加83.9%;没有灌水和降雨时,40 cm剖面处的土壤水分通量以向上为主,暗管埋深和间距的变化对向上的水分通量影响不大,向上的水分通量在0～0.14 cm/d之间变动。②土壤盐分通量变化趋势和水分通量一致,在暗管间距为45 m,埋深为1.5 m时,就2019年整个生育期而言,暗管间距减小15 m,向下盐分通量累积量增加5.1%,暗管埋深增加0.5 m时,向下盐分通量累积量增加82.6%,增幅与向下水分通量累积量基本一致,且暗管埋深的变化对向下的盐分通量影响较明显。【结论】合适的暗管布设埋深和间距有助于土壤根系层的排水脱盐,其中暗管埋深对排除土壤盐分的影响更为明显,综合考虑不同暗管布局的排水排盐效果以及对产量的影响,认为当地暗管埋深取2.0 m,暗管间距取45 m较为适宜。     

基于CFD的导流墩几何参数对闸站合建枢纽通航水流条件的影响研究

闸站合建枢纽通航时容易在导流墩附近出现复杂水流现象。【目的】改善导流墩墩头前的斜流、偏流以及面层横向速度和轴向速度大的问题。【方法】基于计算流体力学(CFD)对某闸站合建枢纽节制闸通航水流条件进行数值模拟,研究分析了导流墩长度、开孔与否、开孔宽度、相邻孔口中心间距及开孔高度等参数对闸站合建枢纽通航水流条件的影响。【结果】综合考虑导流墩前横向流速、轴向流速及斜流面积,采用单因素递进分析表明,随着导流墩长度增加,导流墩前流速和斜流面积先减小后增大;当开孔宽度增加到4.5 m时,墩头前流速进一步减小,大于4.5 m时,墩头前流态恶化;随着开孔中心间距的增加,导流墩前流速呈现先减小后增大的趋势,孔口中心间距为6.25 m时,流态较优;当开孔高度增加到3.8 m时,墩头前流速和斜流面积进一步减小,大于3.8 m时,墩头前流速和斜流面积随之增大。【结论】通航水流条件的优劣受导流墩结构影响显著,导流墩开孔能够减小墩头前水流面层横向和轴向速度及斜流面积,提高通航安全性。导流墩最优开孔方案为:导流墩长度25 m、开孔宽度4.5 m、相邻孔口中心间距6.25 m、开孔高度3.8 m,相应墩头前水流横向和轴向速度及斜流面积分别为0.25 m/s、0.75 m/s、12.56 m~2。     

低压滴灌灌水均匀性研究

灌水均匀度是衡量滴灌系统灌水质量和水力设计的重要指标,为探究低压条件下提高灌水均匀度的方法,试验以压力补偿内镶式滴灌带和压力补偿圆柱式滴灌管为材料,测定不同毛管入口压力、敷设长度、灌水器间距的滴头流量分布及灌水均匀度。结果表明,在低压条件下,滴灌灌水均匀度随毛管入口压力的增大及敷设长度的减小而提高,随灌水器间距的增大而缓慢降低,其中毛管敷设长度影响最大,毛管类型次之,灌水器间距最小,当两种滴灌毛管入口压力在2~5 m时,灌水均匀度均高于85%,且随入口压力的减小而缓慢降低,入口压力在0.5~2 m时,灌水均匀度显著降低,压力补偿内镶式滴灌带灌水均匀度低于80%,但压力补偿圆柱式滴灌管灌水均匀度仍高于80%;当两种滴灌毛管敷设长度在40~70 m时,灌水均匀度均高于85%,且随敷设长度的增大而缓慢降低,敷设长度在70~90 m时,灌水均匀度显著降低,当压力补偿内镶式滴灌带和压力补偿圆柱式滴灌管的敷设长度分别大于75、85 m时,灌水均匀度均低于80%。因此,为满足工程设计对滴灌灌水均匀度不低于80%的要求,压力补偿内镶式滴灌带入口压力不低于2 m、敷设长度控制在75 m以内,压力补偿圆柱式滴灌管入口压力不低于0.5 m、敷设长度控制在85 m以内;为有效降低工程投资,工程设计可适当增大滴灌毛管灌水器间距。     

几种园林地埋式旋转喷头水力性能试验对比与工作参数确定

为了解决园林绿地喷灌中喷头参数选择不当导致灌溉不均匀的问题,对比研究了Rain Bird-3500、Hunter-PGP、Toro-mini-8、K Rain-PRO四种典型园林地埋式旋转喷头的水力性能和经济性参数,确定了四种喷头的适宜运行工作参数。结果表明,四种地埋式喷头的流量、运转速度、组合平均喷灌强度和喷灌均匀系数的变化趋势基本一致;喷头的流量随着工作压力的增大而增大;随着喷头组合间距的增大,平均喷灌强度、喷灌均匀系数和喷头投资总体有下降的趋势;当喷头间距一定时,工作压力越大,喷灌均匀系数逐渐增加。综合喷灌质量、节能性和经济性三方面考虑,建议Rain Bird-3500和K Rain-PRO工作压力以0.20 MPa,组合间距为14 m×14 m为宜;Hunter-PGP的工作压力以0.25 MPa,组合间距采用14 m×14 m为宜;建议Toro-mini-8的工作压力以0.15 MPa,组合间距以12 m×12 m为宜。     

吐鲁番地区不同灌水量和毛管间距对葡萄生长和产量的影响

2013年对吐鲁番葡萄采用滴灌方式进行灌水实验,灌溉定额分别为720、850和960mm,滴灌带间距设置为40和60cm,监测并分析葡萄生长期生长指标、耗水和产量等数据。结果表明:滴灌带间距为60cm时的葡萄在各项生长指标和产量上优于滴灌带间距为40cm的处理;各灌溉定额处理的葡萄整个生长期耗水由低到高再降低,耗水量和耗水强度随灌水量增加而增大,其中葡萄的浆果膨大期耗水量最大,其他依次为浆果成熟期和枝蔓成熟期、新梢生长期、花期和萌芽期;灌溉定额850mm的W2处理产量和水分利用效率也最高,优于灌溉定额960mm的W3处理,增加灌水量在一定范围内可以增加葡萄产量。在综合考虑产量与水分利用效率的情况下,滴灌带铺设间距为60cm,灌溉定额为850mm为宜。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄滴灌水肥一体化试验研究

在宁夏贺兰山东麓葡萄种植基地,以5年生赤霞珠酿酒葡萄为供试材料,布置田间试验,针对葡萄需水需肥规律开展滴灌水肥一体化研究,分析不同灌溉定额及不同施肥量对葡萄产量和品质的影响,确定砾石土壤条件下酿酒葡萄灌溉制度。试验结果表明:随着灌溉定额增加可提高葡萄产量,当灌溉定额为3 825m3/hm2时,产量最大,但超过一定限度后,随灌溉定额增加产量出现下降趋势;增加施肥量在一定程度内可提升葡萄产量。不同施肥量、灌溉定额对单宁影响显著,变异系数分别为25.08及54.03,其他品质指标受其影响不显著,且灌溉定额对品质影响明显大于施肥量影响。减小灌溉定额可在一定范围内提高可溶性固形物含量,减小施肥量能显著降低滴定酸含量,单宁含量增加明显,有利于改善葡萄品质。     

论新疆草原松土补播改良技术及配套机具

1草原改良意义新疆是我国五大牧区之一,有天然草地0.573亿hm2,其中可利用面积0.48亿hm2,占全国可利用面积的20%,居第三位。目前退化草场面积已占可利用面积的30%以上,严重退化面积达466.7万hm2,牧草产量普遍下降35.3%左右,可食牧草产量下降33.25%。全区载畜量平均下降26.3%,仅春秋草场载畜量就下降38.3%,但不同地区不同类型草地下降程度不同。一般每年死亡牲畜200万头,过冬渡春期间存活牲畜掉瞟损失则大于死亡损失的四倍或更多,严重的影响了草原畜牧业的发展。近几年来,全区在牧草生产和天然草地改良上开展机械化补播,在机具和培育种子方面…     

滴灌带布置及滴头流量对土壤水氮分布和春小麦产量的影响

为了探究西北旱区春小麦适宜的滴灌带布置和滴头流量的组合,2016年3—7月在甘肃民勤县进行了春小麦大田试验,研究3种滴灌带布置方式（1管4行、1管5行、1管6行）和2种滴头流量（2.2 L/h、3.1 L/h）对土壤水氮分布规律、春小麦干物质量及产量的影响。试验结果表明:灌水后,滴头流量为3.1 L/h的处理水分在水平方向运移比2.2 L/h更大,而垂向运移更小;滴头流量相同时,滴灌带间距越大,两根滴灌带中间土壤含水率越小;施肥后,0～40 cm土层内土壤硝态氮含量随滴头流量增大而增大,而40～60 cm土层随滴头流量增大而减小;滴灌带间距增大,硝态氮易向滴头正下方40～60 cm土层内累积;滴头流量相同时,配置方式为1管6行的处理在春小麦干物质量及产量上要显著低于1管4行和1管5行的处理,而1管4行及1管5行无明显差异;配置方式相同时,滴头流量为3.1 L/h处理的春小麦干物质量及产量均要高于2.2 L/h的处理。综合考虑成本、产量等因素,建议选择滴头流量为3.1 L/h、滴灌带布置方式为1管5行的组合。      

履带式林间草带收割机设计与试验

林下种草是近年来人工林普遍采用的林下经济模式。针对林草种植模式中因林木间距小、植被茂盛、地表不平、视野受限而带来的牧草收获困难等问题,设计了一款履带式林间草带收割机,该机主要特点是幅宽小、转弯灵活,适合林间牧草收获作业和硬杂草、稀疏灌木的切割作业。根据实地调研提出基于林间作业环境的割草机设计要求,通过对割草机行走系统、切割系统进行分析计算,确定了履带、圆盘式切割器的主要结构参数,分析了圆盘式切割器的运动轨迹和牧草被割断后的运动状态,并采用力学计算和仿真模拟的方式计算了机架的受力情况。试制样机,并进行了林间牧草收获试验,结果表明,收割机的平均作业速度为0.42m/s,割茬高度7.6cm,割幅利用系数为0.94。说明所设计的履带式林间草带收割机能够适应人工林作业环境,满足林间牧草收获作业要求。     

基于机械收割要求的稻麦轮作农田暗管排水布局模拟

南方稻麦轮作区现有明沟排水系统影响农业机械作业效率,不利于农业现代化发展;建设暗管排水系统可提高土地利用率和农业生产效率。以江苏省扬州市江都区昭关灌区为例,用农田排水模型-DRAINMOD分析了稻麦轮作农田暗管排水系统布置方案。模拟结果表明:作物收获期机械作业天数受暗管埋深和埋设间距的影响,随着埋深的减小和间距的增大,机械作业天数逐渐减小;在相同保证率和目标水位埋深要求下,水稻收获期的机械作业天数相对小麦收获期更易受降雨的影响。在水稻收获期,当暗管埋深为80～100 cm,满足大型机械90%、95%作业保证率的最大暗管间距分别为:26.0～32.0 m、14.0～21.0 m;满足小型机械90%、95%作业保证率的最大暗管间距分别为:26.5～33.5 m、18.0～23.0 m。研究成果可为类似地区基于机械收割要求的农田暗管排水系统设计提供理论参考。     

垂直线源灌溉条件下交汇入渗特性研究

以模拟试验为基础,分析了垂直线源灌溉条件下不同线源长度和线源间距的交汇入渗特性,并提出了含线源长度和线源间距因子的入渗模型。结果表明,随着线源长度的增加,沿着供水管方向剖面和交汇面的湿润深度增加,湿润宽度无明显变化;随着线源间距的增加,沿着供水管方向的剖面的湿润深度减小,湿润宽度增大,在交汇面处湿润深度和湿润宽度均减小;累积入渗量随着线源长度的增加而增大,随着线源间距的增加而增大。经实测资料验证,入渗模型能有效的模拟垂直线源灌溉条件下交汇入渗特性。     

滴灌带间距和滴头间距对黄瓜产量的影响及经济效益分析

滴灌带的选择和布设方式是灌溉系统设计的重要参数,同时也决定了系统的投资效益.通过田间试验研究,分析了滴灌带间距和滴头间距对黄瓜产量和经济效益的影响.结果表明:在灌水条件相同的情况下,滴灌带间距和滴头间距耦合作用对黄瓜没有显著影响.但是从系统投资效益考虑,滴灌带间距为60 cm,滴头间距为50 cm时,系统投资效益最高.     

基于作物耗水特性的夹砂地膜下滴灌模式优选

在2个灌水水平下（I1：高水，I2：低水）以不同滴灌带间距（A1：1m，A2：0.5m）与覆膜方式（M1：全膜覆盖，M2：半膜覆盖）进行2a田间试验，结合作物产量、作物水分利用效率（WUE）以及产投比筛选适宜的膜下滴灌模式，并利用产量水分敏感系数（ky）确定最优的膜下滴灌模式。结果表明：在低频灌溉模式下，部分覆膜处理的蒸腾（ET）高于全覆膜处理，而产量和WUE低于全覆膜处理。尽管滴灌带间距对ET的影响不明显，然而在高水处理下，“一管单行”作物的产量与WUE高于“一管双行”。高频灌溉模式下，作物产量及WUE对灌溉量、覆膜方式、滴灌带间距的响应呈现耦合性。低频灌溉条件下，ky对灌溉量及滴灌带间距的响应均不显著，而部分覆盖处理WUE低，ky高，对水分胁迫的响应敏感。高频灌溉条件下，覆膜方式、灌溉量以及滴灌带间距均对ky 产生影响。高频灌溉条件下，ky能对经WUE筛选出的膜下滴灌处理进行进一步的优选。基于ky的结果，结合产量、水分利用效率与产投比，建议在高频灌溉条件下采取“全膜低水+一管双行”模式或“半膜高水+一管单行”模式，在低频灌溉条件下采取全膜高水模式。     

土施多效唑对日本栗生长和产量的影响

对日本栗进行土施多效唑试验,结果表明:多效唑能明显抑制日本栗结果枝生长量,控制结果枝二次生长,缩短叶片间距,提高果枝粗长比;少量多效唑对日本栗产量及栗果大小并无明显影响;大量土施多效唑剂会导致栗果单粒重减小,严重影响其产量及栗果大小;最理想的土施多效唑量为0.4 g/株.