农田土壤水分特征曲线参数拟合及其剖面变异特性研究

在天津农学院西校区和山西大同阳高试验基地,采用环刀取原状土方法分层、分垂直和水平2个方向取土样,采用高速离心机(CR22GⅡ)方法得到了土壤水分特征曲线数据,利用Van Genuchten模型对实测数据进行了拟合,并运用Excel软件规划求解与模式搜索法交替迭代进行参数拟合优化求解。结果表明,根据实测数据所选的参数初始值和优化值之间有明显差异,以残余含水率差异最大,参数n差异最小;参数优化过程中不同参数随迭代次数的增加有不同的变化规律;不同深度的参数优化值有显著差异,不同方向参数值有一定差异;取样误差对参数的优化结果也有一定的影响。     

不同滴灌方式对滨海盐碱地土壤剖面盐分变化的影响

为了探讨不同滴灌方式对滨海盐碱地土壤剖面盐分变化的影响,采用大田试验,以天津滨海盐碱地土壤为研究对象,设计了常规滴灌(CI)和膜下滴灌(FI)2个处理,研究了不同滴灌方式下土壤剖面Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SAR和K+/Na+的变化规律.结果表明:灌水后CI和FI处理0-60cm土层土壤Ca2+、Mg2+和Na+浓度显著降低;降雨后CI处理0～20 cm土层土壤Na+浓度、SAR和20-60cm土层土壤Mg2+浓度显著降低;水分重分布过程中,0～20 cm土层土壤Ca2+、Mg2+和Na+浓度表现出CI>FI处理,而K+/Na+则表现出CI相似文献   

气候变化对新疆膜下滴灌花生适宜播期的影响

为探索气候变化条件下新疆不同区域膜下滴灌花生适宜播期,该研究利用北疆和南疆试验区实测地温数据与同期平均气温数据确定了花生播种前日平均地温与日平均气温之间的关系,并基于新疆51个气象站点1951—2020年气象资料,分析了气候变化条件下新疆不同产区膜下滴灌花生播期的变化规律。结果表明：播种前农田表层土壤温度与日平均气温呈较强的线性相关性,当春季连续5 d日平均气温维持在14.00和16.10℃时,同期表层土壤温度维持在12和15℃;播前连续5 d表层土壤温度维持在12℃时播种,东疆、南疆和北疆花生产区播期日序数多年平均值分别为106.94、108.53和121.09;播前连续5d表层土壤温度维持在15℃时播种,东疆、南疆和北疆花生产区播期日序数多年平均值分别为114.39、117.02和128.58;近70年新疆绿洲花生适播期平均日气温呈上升趋势,东疆、南疆和北疆地区花生适播期分别提前了1.44～1.75、1.13～1.43和1.05～1.88 d/10a;根据播前农田耕层土壤地温与播后根区土壤地温的变化规律,新疆膜下滴灌花生适宜播期,东疆花生产区比南疆早2 d左右,南疆比北疆早12 d...     

基于实时含水率数据的土壤墒情动态建模及预测

实时准确地预测墒情是进行灌溉预报,实现农田水分精准化管理,提高水分利用效率的重要措施。基于根区（0−60cm土层）水量平衡原理,利用泰勒级数对根区下界面水分通量和作物蒸腾量进行了线性化处理,并以实时根区平均土壤含水率为自变量构建了动态的土壤墒情预测模型。采用天津市武清区西吕村无线土壤墒情监测系统（包含3个监测点）实时监测数据（地表下30cm和60cm处的土壤含水率）,分别选取5d、10d、15d和20d作为建模系列长度进行回归分析,确定模型参数,对10d和15d两种预见期进行了土壤墒情预测精度分析。结果表明：（1）实时预测模型拟合程度较好,三种建模系列长度条件下的确定性系数均达到0.80以上（样本数均大于550）;（2）15d建模系列长度下相对误差最小;（3）15d建模系列长度、15d预见期、10%相对误差界限值条件下,3个监测点的墒情预测合格率分别达到98%、100%和89%。由此可见,研究提出的实时墒情预测模型预测精度较高,便于建模分析,为土壤墒情的预测提供了新方法。     

基于工程教育专业认证的水文测验实践教学改革研究

实践能力培养是本科教育阶段提高教学质量的重要方面,对标工程教育专业认证标准要求,分析了传统水文测验实践教学存在的问题。在坚持成果导向、以学生为中心和持续改进的理念下,提出了符合水文与水资源工程专业教育认证的水文测验实践教学体系,并从优化水文测验实践内容、强化实践环节、多维度融入新时代水利精神及应用信息技术等方面探讨了教学改革和实践,为高校在实践教学方面适应工程教育专业认证提供了参考。     

间歇灌溉下不同生育时期施硅对水稻生长发育的影响

【目的】探究间歇灌溉模式下不同生育时期施硅肥对水稻生长发育及产量的影响并确定适宜的施硅肥时期。【方法】选取“津原85”为研究对象,采用田间小区试验,在间歇灌溉模式下设6个施硅肥处理（不施硅肥（CK）、分蘖期施硅肥（F1）、拔节期施硅肥（F2）、孕穗期施硅肥（F3）、抽穗期施硅肥（F4）、扬花灌浆期施硅肥（F5）。研究间歇灌溉下不同处理对水稻生长性状及产量的影响。【结果】间歇灌溉下增施硅肥对水稻生长发育、产量及灌溉水分利用效率均具有促进作用,使水稻叶面积指数增长1.15%～11.36%,干物质量增长9.17%～24.24%,产量增长2.05%～8.63%,灌溉水分利用效率增长2.16%～8.63%。不同生育时期施硅肥对水稻的影响也不同,其中分蘖期施硅肥效果最佳。【结论】间歇灌溉模式下,通过增施硅肥可促进水稻生长发育,提高产量及灌溉水分利用效率;可将分蘖期作为间歇灌溉下“津原85”水稻适宜的施硅肥时期。     

不同坡度条件下薄壁型微喷带铺设长度优化分析

为确定薄壁型微喷带在不同坡度下的铺设长度与坡度的关系,选取市场上常见的折径为N43,64 mm的薄壁型微喷带,结合灌水小区水头分配系数,取β为0.55作为微喷带水头分配系数,计算其允许水头偏差。并以能量守恒定律为基础,建立微喷带在不同坡度铺设条件下的首末端相对压力函数模型及微喷带允许水头偏差与首末端相对压力之间的数学计算关系。发现在逆坡铺设时相对压力与铺设长度的关系为减函数、顺坡铺设时为抛物线函数,当微喷带的铺设长度铺到L_0时,相对压力ΔP(L_0)有最大值。最后通过在3种不同铺设长度下的数学模型,对微喷带铺设长度进行优化分析,确立了微喷带在顺、平、逆坡条件下铺设的3种铺设长度的计算公式,计算了坡度分别为0.01、0.03、0.05的顺坡铺设长度与逆坡铺设长度以及平坡铺设长度,以期为实际工程提供理论计算依据。     

北运河城区段水生植物水质净化效果研究

北运河贯穿京津冀,是十三五期间海河流域水系改善的重点,后续即将建设水质净化示范工程。通过监测北运河城区段水体中氨氮、总磷、COD浓度变化,分析北运河城区段水质的时空变化特征。以北运河河道水为试验原水,开展试验研究不同水生植物、不同覆盖面积比例下、不同水力停留时间对北运河原水中氨氮、总磷、COD的去除效率。筛选出优势的植物种类-水葱;测试得到水葱在覆盖面积比例为25%、50%、67%的工况下对氨氮、总磷、COD的去除率及变化规律;在水力停留时间为24 h时,水葱在25%覆盖面积比例下对北运河水体中氨氮、总磷、COD去除率可以达到39.5%、65.2%、45.9%,水力负荷参数分别为0.49、0.15、17 mg/(L·d),效果较好,且能够兼顾示范工程造价。     

基于作物生长模拟的温室西红柿经济灌水下限研究

在日光温室条件下,以西红柿为试验材料,采用膜下滴灌,以地上部干物质量的模拟值与实测值误差平方和最小为目标,率定出了温度胁迫指数、水分胁迫指数和干物质转化因子等3个作物生长模型参数。以单位面积经济效益最大为目标,确定了西红柿的经济灌溉制度,并将经济灌溉制度中每次灌水前的土壤含水率作为作物经济灌水下限值。结果表明:经济灌水下限值在作物生长期内可以近似地看作一个常数,西红柿的经济灌水下限值为0.250,占田间持水率的83.9%,其变差系数为0.76%。按照此灌水下限值灌水,与实际灌水相比,灌溉用水量虽增加了6.5%,但产量和纯收益均增加了7.8%,显示出明显的增产增收效果。     

不同节水灌溉措施对水田土壤保墒能力的影响研究

研究节水灌溉条件下农田的生态环境是节水农业正常运行的需要,也是实现节水农业可持续发展的需要。本文对浅水加秸秆、浅水、浅湿和覆膜四种水稻节水措施在水稻收割后和耕作前的土壤含水率剖面变化规律进行研究。土壤水分测定采用烘干法。结果表明,收割后水稻覆膜处理对土壤保墒具有一定的优越性,而浅水和浅湿灌溉这两种非覆膜处理之间无明显差异;春耕前不同节水措施下的土壤墒情有明显差异。