集雨灌溉工程研究综述

集雨灌溉工程是对降雨进行收集、汇流,存储和进行节水灌溉的微型水利工程,主要解决农业生产缺水性问题.通过国内外集雨灌溉利用的研究和实践,较详细地阐述了集雨灌溉工程的主要研究内容:集水工程集雨面防渗材料的研究、蓄水工程中蓄水设施的防渗,水分蒸发处理,喷灌、滴灌、渗灌等灌溉技术.文章分析了目前集雨灌溉工程研究存在的问题并提出了发展研究方向.     

膜下滴灌技术的应用

膜下滴灌技术实现了覆膜种植与滴灌的有机结合,为农业抗旱保产提供技术选择,并在辽宁西部干旱地区得到一定范围的应用。介绍膜下滴灌的技术内容及其系统构成,分析该技术的优点,并结合在阜蒙县的应用验证该技术效果,提出推广建议。     

灌水措施对低温处理后小麦植株性状和产量影响研究

为研究灌水对低温冻害后小麦植株性状和产量影响的规律,以‘周麦22’为研究对象,研究了拔节期小麦在-6℃低温环境下维持4h后,分别在处理后第1d、4d和7d对小麦灌水,灌水量分别为保持土壤含水量26%、18%和10%的小麦后期植株性状和产量的变化。研究结果显示：随着灌水时间的延迟和灌水量的减少,低温处理后小麦分蘖茎存活率逐渐降低,对植株性状、穗部性状和产量性状以及产量的恢复效果影响逐渐降低。低温处理后第4天之前灌水,且土壤含水量达到26%时小麦大分蘖存活率显著提高,第1天灌水,且土壤含水量达到18%以上时小麦潜蘖再生率显著增加。低温处理后第4天之前灌水,土壤含水量达到18%时小麦植株性状增加明显,第1天灌水,灌水后土壤含水量达到18%时小麦穗部结实性状明显增加。低温处理后第4天之前灌水,且土壤含水量达到18%以上时小麦大蘖穗产量明显增加,第1天灌水且土壤含水量达到26%时小麦潜蘖成穗增加显著。试验中,灌水对小麦株成穗数影响较大,对小麦穗粒数和千粒重影响较小。     

油葵不同灌溉模式对土壤水盐含量的影响及经济效益分析

通过研究油葵不同灌水方式对土壤水分、盐分含量的变化和经济效益比较,找出合理的灌溉模式,提高灌溉水利用率。试验设4个处理:不灌水(CK)、灌水1次(开花期)、灌水2次(开花期、灌浆期各一次)、灌水3次(现蕾期、开花期、灌浆期各一次),每次灌水量900 m3/hm~2,重复3次,随机区组排列。结果表明:灌水2次处理在降低0~20cm土层土壤盐分含量、p H方面效果最好;灌水2次处理显著提高了油葵产量和经济效益,分别比对照提高91%、117%。灌水2次处理模式有利于油葵正常生长发育,降低了土壤返盐,能抑制耕作层中盐分的表聚,显著地提高油葵产量和经济效益,是油葵最佳的灌溉模式。     

日光温室基质袋培番茄灌溉监控系统设计

为了解决日光温室基质袋培番茄精准灌溉的问题,设计了日光温室基质袋培番茄灌溉监控系统。系统利用数据采集器获取日光温室相关的环境因子,结合番茄生长和水分吸收模型计算灌溉量,并通过灌溉控制器控制电磁阀开闭时间的长短进行灌溉。实验结果表明系统稳定可靠,与传统的人工灌溉模式相比,使番茄增产17.9%,节水35.4%,因此适合用于日光温室基质袋培番茄的精准灌溉。     

地埋滴灌点源入渗土壤水分运动规律实验研究

通过室内砂土中进行地埋滴灌的实验,对地埋滴灌在砂土中的适应性进行初步研究,为田间试验布置提供依据。通过分析湿润锋的推移速率、特征点的土壤含水率变化规律,发现湿润锋推移速率先是径向大于垂向,随着灌水时间和灌水量增加,水平方向和垂向的湿润锋和含水率趋于平衡。根据对比滴灌带埋深15和20 cm特征点的含水率变化情况,得出埋深15 cm节水效果更好,更利于作物生长。实验还得出湿润比能作为滴灌灌水参数的指标,由于作物种植的间距和作物根系深度之比基本小于1.0,因此在田间实际灌溉中湿润比应控制在1.0左右。     

不同立地类型根灌、滴灌水分扩散规律

为掌握根灌、滴灌在不同立地类型土壤中的水分扩散规律,通过不同灌水梯度试验,采用挖剖面和直观观测法,研究了根灌和滴灌在不同立地类型土壤水分的垂直和水平扩散规律。结果表明:风沙土中根灌、滴灌水分垂直扩散明显小于水平扩散,且灌水时间与扩散速率均呈负相关对数关系。沙质壤土中根灌水分垂直扩散明显小于水平扩散,滴灌则垂直扩散速率大于水平扩散,两者差异不明显;灌水时间与扩散速率呈负相关对数关系。灰棕漠土中根灌初期水分垂直扩散和水平扩散相同,随时间增大,水平扩散速率大于垂直扩散;滴灌则垂直扩散速率大于水平扩散,但两者差异不明显;灌水时间与扩散速率也呈负相关对数关系。总体来看,根灌在不同立地类型土壤中的水分无论垂直扩散速率还是水平扩散速率都表现为:沙质壤土风沙土灰棕漠土;滴灌则无论水平扩散速率还是垂直扩散速率都表现为:灰棕漠土风沙土沙质壤土,两者扩散规律明显不同。     

基于物联网的安徽省农田灌溉实时监测及自动灌溉系统研究

农田灌溉缺乏科学技术的指导,多存在大水漫灌等粗放式灌溉现象,水资源浪费问题突出。基于物联网技术,利用信息传感、实时监测和自动控制等科技手段,实现了土壤墒情及灌溉流量等信息的自动采集、数据的远程存储与分析以及灌溉的自动控制,该系统的研究对安徽省智能灌溉的发展具有重要意义。     

滴灌条件下秸秆覆盖和土壤含水量对冬小麦灌浆特性的影响

为阐明滴灌条件下秸秆覆盖和土壤含水量以及两因素交互作用对冬小麦籽粒灌浆、产量形成的影响,以冬小麦矮抗58为试验材料,设计了秸秆处理(覆盖T、不覆盖T0)与土壤相对含水量(40%(W1)、50%(W2)、60%(W3)、70%(W4)4个水平)两因素裂区试验。结果表明:Richards方程拟合秸秆覆盖和水分调控下冬小麦籽粒灌浆过程的决定系数在0.977 5~0.999 6,达到极显著水平。秸秆覆盖和水分调控间的交互作用对除最大灌浆速率和平均灌浆速率(V)外其他冬小麦籽粒灌浆特征参数的影响达到显著或极显著水平。其中,秸秆覆盖下土壤相对含水量60%(TW3)处理组合具有最长的灌浆持续期T(51.91 d),最长的灌浆中期持续期T_2(15.230 d)和灌浆后期持续期T_3(26.556 d),最大的灌浆中期灌浆速率R_2(0.897 mg/d)和灌浆后期灌浆速率R_3(1.365 mg/d)。产量、水分利用效率和耗水量的二次曲线关系表明,在耗水量240~270 mm可达到产量与水分利用效率双高的效果。本试验中以秸秆覆盖与土壤相对含水量60%(TW3)处理组合水分利用效率最高(29.02 kg/(mm·hm~2)),较秸秆覆盖下土壤相对含水量的70%(TW4)提高了5.30%;产量为7 097.7 kg/hm~2,与TW4处理组合差异不显著。     

渗灌次数对西北荒漠灌区紫花苜蓿栽培草地土壤化学性质的影响

渗灌是节水农业中最有效的措施之一,有利于作物产量和水分利用率的提高。本研究以甘肃省金昌市杨柳青公司紫花苜蓿‘艾迪娜’(M.sativa L.‘Aidina’)试验地渗灌区土壤为研究对象,通过田间试验与室内分析相结合的方法,研究不同渗灌次数(0次、1次、2次、3次)对苜蓿出苗期不同土层深度及管距位置土壤化学性质的影响。结果表明:在0~10cm和10~20cm土层深度,pH最高值均出现在管上,较CK升高了8.21%和8.68%,最低值都出现在管中,较CK降低了2.70%和3.37%;2水和3水均能显著提高不同土层深度及不同管距位置的pH值(P0.05)。不同渗灌次数,不同土层深度管中的水溶性盐含量均高于管上和管近,且最大值都出现在1水,较CK分别增加了83.26%和96.34%;不同土层深度,2水的水溶性盐含量平均值都低于1水和3水;不同渗灌次数,不同土层深度,钠离子和钾离子含量的最大值均出现在管中。不同渗灌次数,不同土层深度,管中的水解性氮含量均高于管上和管近,最大值都出现在1水管中,较CK分别增加了112.68%和34.48%。随着渗灌次数的增多,0~10cm土层深度不同管距的速效磷含量均呈现下降趋势,速效钾含量均呈现上升趋势。随着灌水次数的增加,不同土层深度及管位的有机质含量均呈现先上升后下降的趋势,2水显著提高了各位置土壤有机质含量(P0.05)。综上所述,渗灌2次比较好,土壤水溶性盐含量较低且有机质含量较高,利于苜蓿幼苗生长。