全射流微喷头的研制

射程在5m以上的大射程微喷头与普通的微喷头相比，具有降低工程系统投资，提高系统的经济性，降低喷灌强度，减少用水量等优点。将射流附壁理论应用于微喷头，开发出全射流微喷头是我国的首创。研制的WPXS300—300全射流微喷头，射流元件既是喷洒作业的出口零件，又是微喷头转动的驱动零件，喷嘴直径2．5mm，射程在5m以上，且结构简单，运行可靠。经测试，水量分布、压力与流量的关系、压力与射程的关系等性能数据均符合微喷头标准的要求。     

微喷灌与陶瓷渗灌互补装置设计与试验

针对农果复合种植中农作物和果树的根系深度、灌溉时间和灌水量等指标存在明显差异,采用传统单一灌溉方式难以同时兼顾果树深根和套种作物浅根的灌溉问题,以实现深浅根高效灌溉为目标,开发一种基于水压控制的微喷灌与陶瓷渗灌互补装置。在对装置进行整体结构设计的基础上,重点对3个核心部件：渗灌压力转换器、微喷压力转换器和伸缩装置进行优化配置。对渗灌压力转换器开展二因素六水平全试验优化设计,优选出渗灌压力转换器中弹性膜片的硬度（70HA）和厚度（1.5mm）,该条件下,可使地下灌溉的工作压力范围为0.015~0.055MPa,流量10L/h,流态指数为0.004。在对微喷压力转换器进行结构设计的基础上,确定弹簧劲度系数为1.500N/m,可保证微喷头在低压下(小于0.066MPa)不喷水,理论推导出伸缩装置的临界伸长压力为0.066MPa,与试验结果（当水压达到0.066MPa时,伸缩装置开始伸长,0.15MPa时伸缩装置升至最高点,微喷头开始稳定工作）相符。制作出微喷灌与陶瓷渗灌互补装置实物模型,参照国家标准进行性能测试,并将模型应用在日光温室,结果表明：本装置以水压0.066MPa为界,低压渗灌灌溉果树深根,高压微喷灌灌溉套种作物浅根系,互补灌溉功能良好,土壤剖面含水率实测值满足设计预期。该研究可为农果复合林深、浅根的高效灌溉提供有效解决方案。     

不同微灌方式对成龄库尔勒香梨生长及耗水规律的影响

采用3种微灌方式：地表滴灌、地下滴灌与微喷灌,以传统的漫灌为对照,利用负压计和石膏块监测果树根区土壤水势,观测不同生育阶段果树的生长指标,用水量平衡法计算梨树不同生育期的日均耗水量、作物系数与蒸发皿系数。研究结果表明,充分灌溉条件下,地表滴灌、地下滴灌与微喷灌生育期内的灌水量较漫灌分别减少了63.91％、68.4％、5...     

微喷灌技术在露地蔬菜集约化生产中的应用研究

微喷灌技术是提高农业灌溉效果,科学利用水资源的重要技术措施.研发先进、实用、高效的微喷节水灌溉技术,形成水资源高效利用的综合技术体系,对提高蔬菜产量、品质和商品率,增强参与国内外市场的竞争力,实现农业增效,农民增收,蔬菜产业优化升级并健康持续发展意义重大.经过对蔬菜作物采取不同形式微喷灌溉方式完成多因子供给水、肥、药的试验研究,结合自然气候特点和蔬菜集约化生产的特殊性,集成整合贵阳地区露地蔬菜高架式自动化微喷灌技术体系.     

微喷水肥一体化氮肥管理对冬小麦产量、品质、氮素积累和利用的影响

为探究冬小麦微喷水肥一体化适宜的氮肥施用方式,于2018—2019年在微喷水肥一体化条件下,以‘济麦22’为材料,设置120(N₁)、210(N₂)和300 kg/hm²(N₃)3个施氮量处理,每个施氮量下设置拔节期一次性追氮(JS)和拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期等量分次追氮(4T)2种追氮方式,测定冬小麦产量、蛋白质组分含量、面团品质、氮素积累和土壤硝态氮含量。结果表明：微喷灌条件下,氮肥分施(4T)显著促进冬小麦花后干物质积累,显著提高千粒重,进而显著提高籽粒产量,N₃-4T处理的产量最高,为9 951.2 kg/hm²。在相同追氮方式下,随着施氮量的增加,JS处理显著提高了球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量,显著延长了面团稳定时间;4T处理随着施氮量增加,籽粒总蛋白含量无显著变化,清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均呈下降趋势,高氮处理下(N₃)湿面筋含量和面团形成时间均显著下降。在相同施氮量下,相较于JS处理,4T处理可显著提高花后干物...     

可调式微喷头出水口流道形式对喷洒水性能影响的试验研究

微喷头出水口流道形式直接影响其水力性能与工作性能,针对可调式微喷头(GL-8-16)3种改进的出水口流道形式试验,分析了不同压力下的微喷头的微喷灌质量指标。结果表明：3种改进形式的微喷头水力性能均得到不同程度的提高。其中,引流连续水平面形式效果最好,其工作性能稳定,喷灌强度降低了17.0%～31.2%,均匀系数提高到24.45%～35.04%,射程增大了22.04%～21.47%。     

微喷灌稳流器流道水沙两相流数值模拟

针对微喷灌压力补偿灌水器流量调节不稳定、流态指数不达标的难题,设计一种结构紧凑且适用于微喷灌大流量的稳流流道结构,并通过数值模拟分析流道结构的消能机理和抗堵塞性能.应用ANSYS FLUENT软件,采取RNG k-ε模型获得消能流道内的压力场、速度场、涡量场以及颗粒物沉积分布情况.结果显示,流场结构的自冲洗性能优良,流...     

微喷灌水肥一体化下磷钾肥减量分期施用对小麦产量和养分利用的影响

为探究微喷灌水肥一体化条件下小麦氮磷钾肥的合理用量及施用方式,以小麦品种良星99为试验材料,在磷钾肥减量30%和常规施肥量条件下各设置3种施肥方式,以传统大水漫灌撒施肥料的方式及用量为对照(CK),研究磷钾肥减施及施用方式对产量及养分利用的影响。结果表明,常规施肥(CK)相比,微喷灌水肥一体化磷钾肥减施30%(氮肥70%底施+30%拔节期追施、钾肥全部底施、磷肥50%底施+50%拔节期追施)条件下产量提高11.33%,成熟期植株氮、磷、钾积累量分别提高21.86%、10.02%和10.23%。与传统栽培模式及微喷灌常量施肥相比,利用微喷灌水肥一体化技术生育期灌水3次(越冬水+拔节水+灌浆水),灌水量1 500 m³·hm^-2,磷钾肥减施30%条件下,磷肥50%底施+50%拔节期追施能够提高小麦产量、成熟期植株氮磷钾积累量、偏生产力及产投比。本研究结果为山西省南部小麦节水节肥稳产高效栽培技术提供了理论依据。     

公路石质边坡喷播绿化植被的降雨、灌溉水分分配特征

为提高边坡水分利用效率,通过客土喷播的方式人工模拟公路石质边坡,观测坡体表面土壤裂隙发育情况及地表径流、底层渗漏及土壤储存等水分分配过程,分析灌溉及降雨条件下的坡面水分分配特征。结果表明:坡体表面形成的土壤裂隙分布不均匀,呈现由坡顶至坡底逐渐减少的趋势,且阳坡不同坡位的裂隙总面积均大于阴坡;不同坡向坡体灌溉水分分配特征存在一定差异,阳坡0.02%的水分通过坡上植被蒸散消耗,7.00%的灌溉用水沿着坡面运动形成地表径流,10.00%的灌溉水分转化为底层渗漏量,53.00%的灌溉水分被土壤储存;阴坡植物蒸散、地表径流、底层渗漏及土壤储存水分的比例分别为0.01%,35.00%,0.25%和39.00%;随着植被覆盖度的增加,灌溉产生的地表径流减少,土壤储存水分增大;降雨强度对坡面水分分配特征具有显著影响,在小雨强条件下,约95.00%的降雨被土壤储存,底层渗漏量、地表径流分别在中雨强及大雨强条件下达到最大值;在不同雨强下,阴坡的地表径流是阳坡的1.1~3.0倍,阳坡的底层渗漏量大于阴坡且阳坡较阴坡具有更高的水分利用效率。该结果可为公路边坡植被恢复过程中水分的有效利用提供依据。     

高架式与地插式组合微喷灌技术参数对比试验

试验表明：在风力小于1.5 m/s的条件下,高架式组合微喷灌的喷灌均匀系数（Cu）达到93.4%（比地插式组合提高了8.1个百分点）,改善了蔬菜生产环境的小气候（降低不宜温度3℃左右,空气相对湿度提高25 %）,为叶类蔬菜在夏秋反季节生产中提供了相对冷凉湿润的生产条件,使上海青出苗时间提前0.5 d,出苗率提高4%,生育期缩短2 d,平均单株重增加5 g,增加产量376 kg/667m^2.