Necessity for modification of management parameters when using low quality water

The research assessed the necessity for modification of management variables when treated wastewater (TW) is used for an existing border irrigation in lieu of normal water (NW). The infiltration parameters, characterized by Kostiakov equation, for normal water and treated wastewater were firstly obtained utilizing the double-cylinder infiltrometer. Secondly, the performance parameters considering the low quarter concept were computed through simulations for certain ranges of input data which included three roughness coefficients; three field slopes; three applied depths; and two field lengths. The zero inertia model was utilized to simulate flow along free outflow borders with longitudinal slope. The infiltration rate and consequently its amount were found to decrease with application of treated wastewater. The declined infiltration led to a decrease in the application efficiency equal to nearly 15% as a contrast to an increase in the runoff ratio from 7% for normal water to 31% for treated water. Moreover, the low quarter depths were 150 and 125 mm for normal water and treated water, respectively, indicating that there was less water stored in the field low quarter. It was ultimately evident that the management parameters, application rate and time, need to be modified when treated wastewater is alternatively used in lieu of normal water for which the system was supposedly designed to obtain maximum efficiency.     

高寒草甸根系分布特征及与土壤温湿度关系的研究

植被根系的分布特征是其适应和改变环境能力的体现,研究植被根系对草地生态系统的可持续发展有重要意义.本研究以怒江源区那曲流域不同海拔梯度的高寒草甸作为研究对象,采用微根管技术探讨根系的分布特征,并分析其与环境因子的关系.结果表明:高寒草甸根系对季节变化响应敏感,约有80％的根系分布在0～25 cm的土层,且分布较均匀,细...     

膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响

[目的]探索南疆地区膜下咸水滴灌条件下水肥盐调控管理模式.[方法]设置不同淡咸水混合比例(1 ∶ 0、4 ∶ 1和2 ∶ 3)和不同施氮量(400、300kg/hm2和200kg/hm2)组合方案,其中淡咸水混合比例1∶0、施氮量300 kg/hm2为对照,研究了膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配...     

基于ORYZA2000模型的旱稻生长模拟及氮肥管理研究

以旱稻田间试验资料为基础,对水稻生长模拟模型ORYZA2000模拟旱稻生长进行参数校正和验证,图解和回归分析结果显示ORYZA2000模拟旱稻生物量、产量、作物吸氮量的模拟值与观测值基本呈线性关系,模拟效果良好,但对土壤水分的模拟效果欠佳,需做进一步研究。应用校正和验证的结果,结合肥料效应函数原理,对旱稻不同灌溉方式和密度管理下的氮肥经济最佳施肥量做了探讨,初步得出了该地区旱稻栽培氮肥经济最佳施肥量,丰富了作物模拟和节水农业的理论和实践,对以后旱稻发展及栽培管理有一定的参考价值。     

改进CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长

覆膜旱作是节水稻作生产体系的重要措施之一,采用CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长需另外考虑覆膜的增温效应和根系层土壤水分布差异及由此所带来的影响。该文借鉴部分旱地作物的相关研究成果,对原CERES-Rice模型中的积温和土壤温度、蒸发和土壤水分胁迫等模拟计算过程进行了改进,并进一步通过2个水稻生长季的田间试验予以验证。试验于2013、2014年在湖北房县进行,共涉及淹水(对照)、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理,采用原模型和改进模型分别对2个生长季、2个覆膜处理的生育期、叶面积指数与地上部干物质质量的变化过程及产量进行模拟。结果表明:原CERES-Rice模型难以准确刻画覆膜旱作水稻的生长发育过程,经改进后,模拟效果大大改善,可有效反映环境变化(水分、温度)对覆膜水稻生育进程的影响和产量形成,维持生育期与产量模拟的相对误差在15%以内;覆膜水稻叶面积指数的动态模拟基本满足要求,其均方根差≤1.54 m~2/m~2、相对均方根差≤27%、建模效率≥0.85;对覆膜水稻地上部干物质质量变化过程的模拟也呈现出较好的效果,均方根差和相对均方根差分别小于1 490 kg/hm~2、16%,建模效率则高于0.95。总体而言,经改进后的CERES-Rice模型基本可满足要求,较好地用于模拟覆膜旱作水稻的生长发育规律。     

蓄水位对山美土石坝地震动力响应的影响分析

地震作用下土石坝的动力响应及其破坏模式一直是岩土工程界研究热点.采用FLAC有限差分软件分析山美土石坝在地震作用下产生的震后残余变形、加速度响应以及剪应变等情况,得到山美土石坝的普遍性动力响应规律.通过改变上游蓄水位高度,描述地震过程中坝内塑性剪应变区演变模式以及不同水位下震后坝内残余应变形态,发现山美土石坝率先发生剪...     

不同秸秆移除条件下冻融对农田土壤风蚀可蚀性的影响

为研究实际生产中不同秸秆移除率条件下冻融作用对土壤风蚀指标的影响,2011—2013年在美国堪萨斯州3个县设置3个不同秸秆移除率:0,50%,100%,对春秋季节土壤侵蚀比（EF）、平均几何直径（GMD）、地表随机粗糙度（RR）进行了统计分析。结果表明:（1）在冻融作用下,秸秆留茬能够有效减轻土壤风蚀,随着秸秆移除率的增大,土壤EF值增大,GMD值、RR值减小;（2）经过2011—2012年的冻融作用,2012年春季Norcatur、Colby、Scott City三地秸秆100%移除组的EF值增幅分别为149%,185%,16%,50%移除组的EF值增幅分别为40%,152%,-28%,0移除组的EF值增幅分别为29%,47%,9%;（3）休耕对于增强土壤抗风蚀能力有一定积极作用。研究成果为我国易发生土壤风蚀季节性冻融地区的适宜秸秆移除率的研究提供参考。     

ATP文丘里施肥器喉管结构优化与流场计算

为了验证试验得到的最佳喉管进出口直径之比λ的准确性,并进一步研究所对应模型的优越性与相关参数变化规律,采用软件Solidworks以及CFD对8种不同模型进行建模并计算,得出喉管压差与出口雷诺数、吸肥量、最小压力的变化规律,以及在相同工况下,8种不同λ值对文丘里施肥器的流场特性影响.结果表明:计算得到的最佳λ值与试验得到的λ值误差为8.6%,进口流量与试验对比误差为10.0%左右;压差与出口雷诺数呈幂函数变化规律,与最小压力呈线性变化规律;计算得到了该系列施肥器产生负压的必要条件,当λ=1.27时,产生负压条件的压差为4.3 kPa;提出当1.00≤λ<1.27时,初始压差随λ增大而减小,当1.27≤λ<1.68时,初始压差随λ增大而增大,增大趋势逐渐变大,当1.68≤λ<2.00时,初始压差随λ增大而减小;λ=1.27时比其他7种型号吸肥性能好,可靠性高,是ATP3,4,5,6系列施肥器λ的最优值.     

河西绿洲菘蓝生长、光合特性及品质对膜下滴灌调亏的响应

通过菘蓝的水分控制试验(2016年),研究了不同生育期不同梯度调亏灌溉对河西绿洲菘蓝生长、光合特性及产量品质的影响。试验以河西走廊中部张掖市水务局国家重点灌溉试验站为平台,甘肃农业大学中草药系自繁菘蓝种子为供试材料,采用不同生育期和不同梯度调亏灌溉方式二因素随机区组试验设计,共9个处理。在每个生育期测定菘蓝光合参数,收获后测定新鲜板蓝根产量及品质,为河西绿洲灌区合理种植和提高菘蓝产量品质及可持续发展提供理论依据。结果表明:(1)营养生长和肉质根生长期水分亏缺显著降低了菘蓝叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,且降幅随水分亏缺程度加大而增大。(2)水分亏缺造成菘蓝产量降低,调亏处理中肉质根成熟期轻度水分亏缺产量最高(7 342.05kg/hm~2),较充分灌溉降低5.32%(P0.05)。(3)苗期轻度水分亏缺水分利用效率最高(2.14kg/m~3),肉质根成熟期轻度水分亏缺次之。(4)肉质根成熟期轻度调亏处理的菘蓝综合品质最优,其菘蓝靛蓝、靛玉红、(R,S)-告依春含量比生育期充分灌溉提高了0.09,0.41,0.007 8mg/g,但多糖含量下降3.37mg/g。因此,综合考虑菘蓝产量、水分利用效率及品质等指标,肉质根成熟期进行轻度调亏,即该时期土壤相对含水率为60%~90%,可以作为河西走廊绿洲灌区菘蓝最优栽培灌溉的一种方式。     

基于GIS技术的渠道工程材料采购模型

为了全面优化企业的采购成本,实现集约化的采购目标,从运输路径规划的角度出发,融合运筹学的知识,创建了基于GIS技术的渠道工程材料采购模型.以材料供应点和仓储点确立为基础,利用GIS软件进行运输路径的选择,进而构建出材料采购的路网模型.通过运用图论领域中的Floyd算法,计算得到材料供需点的最短运输路径,确定出材料的运输费用,结合出厂价格确定材料综合单价.在此基础之上,引入线性规划工具,以最小采购费用作为目标函数、材料综合单价为价值系数、供需平衡条件作为约束条件、供需点之间的采购量作为自变量,建立起采购决策的线性规划模型,并利用Matlab软件和VOGEL方法进行求解对比.实践证明,Matlab软件降低采购费用53万元,VOGEL方法降低34万元,前者确定的采购方案更受青睐.研究表明,基于GIS的采购模型解决了渠道材料采购运距不确定、采购成本虚高问题,为科学合理安排采购方案提供了辅助工具.