经济林多点源根际滴灌装置的集成应用研究

经济林主根系垂直生长深,侧根水平阔展面积大,单点元地面滴灌水量很少能够入渗到根系的主要分布层,传统渗灌滴头易堵塞。为了解决滴灌水直接输送根际技术问题,开发研制了一种可将滴头单独埋于地下滴灌的多点源根际滴灌装置,文中对抗堵塞、易维修、多变量技术原理,传统滴头的连接方法改进,多点源根际滴灌技术组合集成,田间实施技术和不同灌溉效益等进行了论述。经山地红枣不同灌溉试验证明,滴灌和单点元、多点源根际滴灌产量比不灌溉分别增产10 375、12 445和12 530kg/hm2;滴灌WUE提高50%,单点元和多点源根际滴灌分别提高57.1%、58.8%,净收入与地表滴灌比分别增加10 958和13 550.0元/hm2。滴灌、根际滴灌使用折旧期分别为8a、12a。     

滴灌施肥对滴头抗堵塞性能及系统均匀度影响试验研究

为探明温室滴灌系统随水施肥过程中滴头堵塞影响因素、堵塞机理及滴灌管性能评价方式,根据温室滴灌系统布置方式,通过长周期间歇性灌溉试验,研究了N、P、K肥分别单施情况下各肥对φ16滴灌管及φ8小管径滴灌管灌溉均匀度及滴头流量的影响,并利用场发射扫描电镜观测了流道内沉积物。结果表明:φ8滴灌管中后段滴头易先堵塞并分别逐渐向上、下游延伸,φ16管滴头堵塞一般由后端向管前端逐渐发展;φ8管P肥灌溉中8次随水施肥后Cu仅在50%,滴头有效率仅达75%,K肥灌溉时Cu几乎为0,滴头有效率仅50%,严重影响灌溉质量,φ8管在随水施肥过程中抗堵塞性、施肥均匀性均低于φ16管;滴灌系统随水施肥的堵塞位置大多为滴头流道入口,应优化滴头流道入口结构以提高滴头抗堵塞性。     

紫花苜蓿地埋滴灌条件下滴灌带堵塞率研究

滴头堵塞是地埋滴灌技术面临的关键问题之一,通过田间对比试验研究紫花苜蓿地埋滴灌条件下施肥次数、施肥量、滴头设计流量、滴灌带埋深等因素对滴头堵塞的影响。结果表明:在使用2 a后的滴灌带中,完全堵塞的占1.9%,发生堵塞的滴头占3.6%,总体堵塞程度为轻度;试验中发现滴灌带埋深对滴灌带滴头流量影响不明显,施肥次数、施肥量对滴灌带堵塞情况影响不明显;滴灌带滴头设计流量增加,滴头实际流量折损率增加,滴头流量为3.0 L/h时滴头流量折损率为10.33%,是流量1.38 L/h时流量折损率的3倍。     

不同灌水方式对沙地枸杞土壤水分及产量的影响

【目的】确定根际环形多点源滴灌技术的应用效果。【方法】以陕北沙地枸杞为研究对象,采用小区灌水试验,将根际环形多点源滴灌与地表滴灌、涌泉根灌下对比,研究了不同灌水方式对土壤湿润锋垂直分布范围、土壤含水率、枸杞产量的影响。【结果】地表滴灌下69%的土壤湿润体位于地表0~20cm,涌泉根灌下72.2%的土壤湿润体位于根系主要分布层,根际滴灌下土壤湿润体100%位于枸杞主要根系层;地表滴灌和涌泉根灌、根际滴灌产量比不灌溉枸杞分别增产2 075、3 145、4 150 kg/m^2,水分利用率分别提高了22.4%、41.9%、60.2%;净收入高低排序为根际滴灌>涌泉根灌>地表滴灌,分别比不灌溉处理提高了193.1%、126.3%、81.2%,单位水产值达到了15.0、13.3、11.5元/m^3。【结论】根际环形多点源滴灌的水分湿润范围更适宜于沙质土壤的经济林,是减少地表蒸发损失和深层渗漏的有效技术措施,该技术在沙地经济林生产中有广阔的推广应用前景。     

滴灌系统的设计依据分析

滴灌系统的设计依据分析Ｉ─—ｐａｉＷｕ滴灌系统是根据作物需水量要求，把水直接遭到作物根层，与地面灌溉和喷灌相比，它是最有效的灌溉方法。滴灌均匀度不仅取决于水力设计，而且与滴头制造偏差、滴头堵塞状况、作物种植密度、根层深度、滴头间距和滴水点土壤水分分布...     

温度对施肥滴灌系统滴头堵塞的影响

为探究不同灌水温度下水肥一体化滴灌滴头堵塞成因与过程,采用固定周期间歇滴灌的多因素完全随机试验设计方法,分别在冬、夏两个季节研究了3种不同泥沙级配浑水与3个不同施肥质量浓度组合对滴头堵塞的影响和堵塞变化过程。结果表明,灌水温度是影响滴头堵塞的重要因素,与水质交互耦合效应显著,夏季施肥和未施肥2种情况下灌溉滴头的抗堵塞性能均高于冬季,夏季有效灌水次数是冬季的1.26~1.43倍;施肥加速滴头堵塞的作用受泥沙级配和灌水温度的影响,冬季灌溉水中0.034~0.1 mm粒径粗颗粒含量越多,施肥质量浓度对堵塞的影响越敏感,夏季灌溉水中0~0.034 mm细颗粒越多,施肥质量浓度对堵塞的影响越敏感。建议灌水温度较低时,水肥一体化滴灌应控制在较低的施肥质量浓度下灌溉,适当增大次灌水时间,减少灌溉次数。     

不同灌溉方式下温室湿度变化及对青椒生长的影响

以土壤含水率下限作为灌水控制指标,即60%~70%占田持,灌水定额为15 mm,研究了小管出流、渗灌、滴灌与沟灌4种灌溉方式下温室内湿度的变化趋势以及对青椒生长情况的影响,并分析了不同灌溉方式下的作物病虫害发病率以及灌溉方式和温室内大气湿度的相关性。结果表明,灌溉方式和温室内大气湿度相关性显著,不同灌溉方式下的湿度差异明显,其中渗灌条件下温室的大气湿度最低。温室内温度和湿度呈异步变化,当温室温度控制在25~28℃范围内,可使温室内的湿度保持在低水平范围内,减少病虫害发生。渗灌条件下作物病虫害的发生率最小,与小管出流较接近,比沟灌降低约35%;而且渗灌条件下青椒的产量最高,为34650 kg/hm2。滴灌、渗灌和小管出流较沟灌增产分别为17%、39%、34%。     

直插式根灌技术的研究与应用

直插式根灌技术,是一种新型的节水灌溉技术,它结合了地面滴灌与地下渗灌的优点,能够把水直接灌溉到一定深度土壤层,起到对植物根系层,进行直接灌溉的目的;能有效减少表层土壤水分蒸发损失,提高灌水效率、提高灌溉水的有效利用率。过去的地埋式渗灌技术,有较好的灌水效果和抑制表层土壤水分蒸发损失作用,但其易堵塞、检修难的缺点,限制了地下渗灌技术的发展。地表滴灌技术成熟,但其表层土壤水分蒸发损失,影响滴灌水分的利用效率和灌水效率。为了结合滴灌与渗灌的优势,克服滴灌与渗灌的缺点;所以,开展对直插式根灌技术的研究,把地表滴灌的水分,直接引灌到一定深度的土壤层,实现土壤的越层灌溉,起到较好的灌水效果,根灌产品,安装简便,便于维护。     

地下渗灌对枣树生长、产量和水分利用效率的影响

为研究不同灌溉定额下地下渗灌对干旱地区枣树生长、产量和水分利用效率的影响,以5 a生枣树为研究对象,设不同灌溉定额(828、1 248、1 668 m~3/hm~2)和不同灌溉方式(地下渗灌、地面滴灌、管灌)2因素3水平的田间试验。结果表明:灌溉定额相同时,与地面滴灌和管灌相比,地下渗灌能够促进枣树新梢直径、枣吊长度和座果率的增长,同时枣树产量提高2.84%～25.70%,水分利用效率提高8.02%～18.96%。地下渗灌条件下,灌溉定额从1 248 m~3/hm~2提高为1 668 m~3/hm~2时枣树产量和水分利用效率反而分别降低2.47%,8.84%。因此,地下渗灌在灌溉定额为1 248 m~3/hm~2时更适宜枣树生长,该处理产量最高(9 418.85 kg/hm~2),水分利用效率最高(3.84 kg/m~3),研究成果可为地下渗灌技术在干旱区推广提供理论依据。     

浑水特性与水温对滴头抗堵塞性能的影响

为探明迷宫流道滴头发生物理堵塞的成因及过程,采用分段粒径浑水周期间歇滴灌的试验方法,分别对含沙量、泥沙颗粒粒径和水温对滴头堵塞发生过程的影响进行研究。结果表明:对于泥沙颗粒粒径小于0.1 mm的浑水滴灌而言,粒径越小越易造成滴头堵塞,且其堵塞程度随浑水含沙量的升高而急剧升高;存在造成滴头堵塞的敏感粒径范围,在夏季灌溉时小于0.031 mm的粒径为易堵塞粒径;水温是影响滴头堵塞的重要因素,水温越高滴头的抗物理堵塞性能越好。     

不同灌水量对红枣果实生长及产量的影响

为探究不同灌水量对红枣坐果率、果实生长及产量的影响,以甘肃省民勤县当地7a生骏枣为试验材料,在砂管灌条件下设置3个不同灌水量（2 700、3 375和4 050 m3/hm2）和一个地表滴灌（4 050 m3/hm2）对照进行大田试验。结果表明:4 050 m3/hm2灌水量的坐果率和产量均达到最大值,分别为6.73%和12 589.2 kg/hm2,显著高于其他处理;果实纵、横径存在两个明显的膨大高峰期,且第1个膨大高峰期枣果的膨大速率远高于第2个;坐果率、果实膨大速率和产量均随灌水量的增加而增大;在相同灌水量条件下,砂管灌的各项指标均高于地表滴灌。结合当地环境状况,4 050 m3/hm2的灌水量适宜当地骏枣的生长      

Water use efficiency and fruit quality of table grape under alternate partial root-zone drip irrigation

Two-year field experiments were conducted to investigate the effect of alternate partial root-zone drip irrigation on fruit yield, fruit quality and water use efficiency of table grape (Vitis vinifera L. cv Rizamat) in the arid region of northwest China. Three irrigation treatments were included, i.e. CDI (conventional drip irrigation, both sides of the root-zone irrigated), ADI (alternate drip irrigation, both sides of the root-zone irrigated alternatively with half the water) and FDI (fixed drip irrigation, only one side of the root system irrigated with half the water). Results indicated that compared to CDI, ADI kept the same photosynthetic rate (P_n) but reduced transpiration rate, thus increased leaf water use efficiency (WUE) of table grape. And diurnal variation of leaf water potential showed no significant differences during 7.00 a.m. to 14.00 p.m. in both years. ADI also produced similar yield and improved WUE_ET by 26.7–46.4% and increased the percentage of edible grape by 3.88–5.78%, vitamin C content in the fruit by 15.3–42.2% and ratio of total soluble solid concentration/titrated acid in both years as compared to CDI. Thus ADI saved irrigation water, improved the water use efficiency and fruit quality of table grape without detrimental effect on the fruit yield in arid region.     

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.     

设施农业滴灌用黄河水安全净化处理技术试验研究

引用高含沙地表水作为滴灌水源是解决干旱地区滴灌工程水源的主要途径之一,滴灌用高含沙水净化处理成为亟待解决的重要问题。以宁夏中南部地区设施农业滴灌用黄河水净化技术为对象,开展试验研究,主要结论有：扬黄水经2次沉沙池除沙后泥沙含量降至0.04～0.08kg/m3,悬浮物含量0.98～1.40 mg/L,COD平均含量1.2...     

红枣根渗灌效果试验研究

为了研究新型根渗管的使用技术与应用效果,在阿克苏地区红枣园开展了为期3年的试验研究。结果表明:采用"一行两管"的布置模式,本新型根渗管能够很好地满足树龄为10年左右枣树的灌水需求;并且与常规滴灌相比所需运行压力小,运行成本可降低50%～80%,每年可节省投资1 271元/hm2;比起常规漫灌其水分利用率高,就种植红枣而言,农民每年可增加收入42 640元/hm2。     

滴灌方式对南疆沙区成龄红枣土壤水分的影响

【目的】确定南疆沙区红枣适宜的滴灌制度和滴灌方式。【方法】以7 a生矮化密植骏枣树为材料,设置枣树根部1个滴头灌水和多点滴灌灌水2种滴灌方式,每种方式设置3个灌水量(900、1 050、1 200 mm),进行了田间小区试验。【结果】多点滴灌方式下,不同灌水量土壤剖面水分分布有显著规律,表现为50 cm以上土层同层水平距离20 cm土壤含水率小于水平距离40 cm,50 cm以下土层则相反。110 cm土层以下单点滴灌土壤水分显著高于多点滴灌,110 cm以上土层单点滴灌土壤水分显著低于多点滴灌。受灌水量和滴灌方式的影响,同一处理不同土层土壤水分随时间推移其变化规律并不一致。【结论】单点滴灌与多点滴灌土壤水分分布规律差异显著,但耗水量无显著差异。     

水氮对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响

以马铃薯品种冀张薯8号为供试材料,在宁夏半干旱区固原旱地进行了膜下不同滴灌量和施氮量对薯田土壤水分及马铃薯产量的影响试验研究。结果表明:膜下滴灌可明显提高0~40cm土层土壤水分,水肥一体化适时、适量供给马铃薯,为马铃薯块茎生长至快速膨大阶段创造了适宜的水肥环境条件,加之地膜覆盖保墒,使其在水肥最佳状态下生长发育,达到了节水、节肥、增产的作用。氮肥施肥量75~300kg/hm~2,膜下滴灌450m3/hm~2,土壤水分10.03%~17.97%,较225m3/hm~2处理增加80%~59.5%。优化出马铃薯膜下滴灌定额450m3/hm~2、氮肥225kg/hm~2最佳栽培模式,马铃薯产量2.630 175万kg/hm~2,较无氮肥处理增产36.95%,氮素生产效率31.54kg/kg,水分生产效率69.88kg/(hm~2·mm)。     

不同冲洗措施下迷宫流道灌水器泥沙运行分布机理研究

评估了3种冲洗流速（0.25、0.50、0.75m/s）和5种冲洗频率（2d冲洗1次、4d冲洗1次、7d冲洗1次、10d冲洗1次和无冲洗对照组）对内嵌式齿形迷宫流道灌水器抗堵塞性能的影响,利用激光粒度仪对水源泥沙、滴头排出泥沙、滴头内滞留泥沙进行级配对比和粒径分析,并对不同冲洗处理下灌水器的相对流量和灌水均匀度进行拟合。结果表明：冲洗处理对齿形迷宫流道灌水器抗堵塞性能有显著影响,12种冲洗处理提高了内嵌式齿形迷宫流道灌水器的输沙能力,使滴头使用年限平均提高了39.58%;在冲洗作用下,泥沙凝聚沉降的机会降低,流道内小颗粒泥沙及时排出,没有形成体积较大的团聚体,滴头堵塞形成缓慢,灌水均匀度和流量系数下降缓慢;冲洗处理能有效减少毛管内泥沙堆积,降低大颗粒泥沙进入迷宫流道的机率,从而提高了齿形迷宫流道灌水器的抗堵塞性能。     

马铃薯膜下滴灌耗水规律的研究

以‘克新1号’品种的脱毒原种为材料,研究了膜下滴灌马铃薯全生育期耗水量、阶段耗水量、水分利用效率等的变化规律。结果表明,膜下滴灌下,各时期阶段耗水量和耗水强度以块茎膨大期最大,其次是块茎形成期、苗期、淀粉积累期;除淀粉积累期外,全生育期耗水量和平均耗水强度及各生育时期的阶段耗水量和耗水强度均极显著高于覆膜不滴灌;膜下滴灌马铃薯耗水层主要集中在0～40cm,而覆膜不滴灌为0～60cm;膜下滴灌马铃薯的产量为55 596kg/hm2,与覆膜不滴灌差异显著;水分利用效率为11.36kg/mm,与覆膜不滴灌的差异不显著。     

调亏灌溉对滴灌葡萄耗水规律及产量的影响研究

试验表明,在葡萄萌芽期、抽穗期控制灌水下限为田间持水率的40%,葡萄产量最大,达到12 439.5kg/hm2;在开花期、果实膨大期分别控制灌水下限为田间持水率的40%、50%可以起到疏花的作用,果粒质量和果实直径最大,但是产量最小,为10 486.5 kg/hm2;在着色成熟期控制灌水下限为田间持水率的45%,葡萄产量为11 934 kg/hm2。研究所得结论对滴灌葡萄的调亏灌溉应用有一定指导意义。