方形喷洒域喷灌装置的研制与试验

针对圆形喷洒域喷头导致漏喷、水量重叠和界外喷洒的突出问题,该文研制了一种适用于无风环境的方形喷洒域喷灌装置以提高喷灌均匀度和水资源利用效率。该装置主要由摇臂式喷头、连杆机构和凸轮组成。利用调节喷头仰角的方式改变其射程使摇臂式喷头喷出方形喷洒域,通过凸轮滚子与凸轮接触部分阻力的变化调整喷头转速提高了装置的喷灌均匀度。测试了该装置在工作压力为400 k Pa,喷头仰角变化范围5°~30°,流量4.14 m3/h工作条件下装置的性能,试验结果表明,该装置可喷洒30 m×30 m的正方形区域,其方形喷洒域系数高达92.06%,喷灌均匀度为82.07%,界外喷灌量占总喷灌量的1.32%,喷洒地块边角部分时比圆形喷洒域喷头界外喷洒量减少了13.53%。因此,该装置能较好的实现方形喷洒域、降低了界外喷洒量、减少了多个圆形喷洒域喷头组合灌溉时所产生的重叠,为改善喷灌均匀度和提高水资源利用效率提供了新的思路和方法。     

不同沟灌方式下玉米根区矿物氮迁移动态研究

为探索交替隔沟灌溉下玉米根区矿物氮分布规律, 通过遮雨棚内微区试验, 研究了常规沟灌、交替隔沟灌和固定隔沟灌3 种沟灌方式对玉米根区硝态氮、铵态氮迁移的影响。结果表明: 交替隔沟灌溉根区硝态氮等值线和常规沟灌相似, 沟内硝态氮含量基本沿垄的中心对称分布。固定隔沟灌溉的湿润沟内硝态氮含量小于干燥沟, 施氮后非灌水沟硝态氮保持较高水平。收获时交替隔沟灌溉的根区硝态氮残留量比常规灌溉略高。与硝态氮分布相比, 铵态氮在根区土壤中的含量很小, 3 种沟灌方式在沟和垄中的铵态氮含量没有明显差异。     

滇东北作物耗水特性及影响因素

基于滇东北地区3个气象站点(会泽站、昭通站、沾益站)1955-2013年逐日气象资料,采用FAO-56 Penman-Monteith公式,计算并分析滇东北地区水稻、春玉米和冬小麦全生育期需水量及其变化趋势,同时采用偏相关分析和逐步回归分析探讨各气象因子对主要粮食作物需水量影响的程度.结果表明:昭通站主要粮食作物需水量随时间呈不同程度减少,每10 a水稻需水量减少10.07 mm,春玉米减少1.44 mm,冬小麦减少1.06 mm.而其他站点呈增加趋势,水稻需水量每10 a分别增加8.85,4.48 mm,春玉米分别增加8.38,4.57 mm,冬小麦分别增加7.39,3.10 mm.3个站点同一种作物各生育阶段需水量规律基本一致,水稻各生育期需水量从大到小依次为:分蘖,拔节,抽穗,乳熟,黄熟,返青;玉米的依次为:拔节,灌浆,苗期,孕穗,成熟;小麦的的依次为:乳熟,开花,成熟,苗期.日照和平均风速是影响水稻和玉米需水量最主要的气象因子,且呈显著正相关关系,就各站点而言,影响冬小麦需水量的气象因子存在差异,其中会泽站和沾益站同日照时数和平均气温呈显著正相关,而昭通站与平均湿度呈显著负相关,同日照时数呈显著正相关关系.     

滴灌模式和保水剂对小粒咖啡生长调控及节水效应

为了探讨热带特色经济作物云南小粒咖啡的节水高效生产模式,通过3种滴灌模式(常规滴灌、交替滴灌和固定滴灌)和2个保水剂水平(有保和无保)的完全组合试验,研究灌水方式和保水剂对小粒咖啡生理生态、生物量积累及水分利用效率的影响.结果表明:与常规滴灌相比,交替滴灌和固定滴灌的叶绿素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量均大幅提高;交替滴灌的根系活力显著提高,而固定滴灌的根系活力减小.交替滴灌能使小粒咖啡减少耗水量32.07%,提高水分利用效率29.87%.施用保水剂的叶片脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量减小,而生物量积累和水分利用效率分别增大24.81%和33.03%.与常规滴灌不加保水剂相比,交替滴灌配施保水剂能显著提高小粒咖啡叶绿素、根系活力和可溶性糖含量,而减少丙二醛和脯氨酸累积,同时增加总生物量13.80%,提高水分利用效率73.41%.因此,交替灌溉配施保水剂是一种小粒咖啡适宜的节水综合调控措施.     

不同灌水和蛭石处理对一品红生长和灌溉水利用效率的影响

为探讨不同灌水和蛭石处理对盆栽一品红生长和灌溉水利用效率的影响,试验设计两个灌水处理(W1,总灌水量3.6L;W2,总灌水量7.2L);3个蛭石铺设方式(Z0,无蛭石;Z1,蛭石铺在花盆底部;Z2,蛭石铺在花盆表面)。结果表明:在相同蛭石处理时,与W1处理对比,除一品红根、茎干重外,W2处理显著(P0.05)提高了一品红叶数,极显著(P0.01)提高了干物质质量和蒸腾量。在相同灌水处理时,与Z2(Z0)处理对比,Z1处理下一品红红叶、总叶数、蒸腾量、干物质质量和灌溉水利用效率分别提高了13.11%、5.00%、59.91%、5.50%和12.87%(4.76%、25.24%、103.95%、3.10%和26.01%)。因此,W2Z1处理为本试验最佳组合模式。     

调亏灌溉和氮处理对小桐子生长及水分利用的影响

为了研究阶段水分亏缺(亏水+不亏水W_LW_H、不亏水+亏水W_HW_L、亏水+亏水W_LW_L、不亏水+不亏水W_HW_H)和不同施氮量(N_Z:0,N_L:0.2 g/kg,N_H:0.4 g/kg)对小桐子生长、生理指标和灌溉水利用效率的影响,通过盆栽试验,发现W_LW_H的生长和灌溉水利用效率均显著高于W_HW_L;作物的灌溉水利用效率随施氮量的增大而呈现先增大后减小的趋势,在N_L水平下达到最大值;与高水高氮的处理N_HW_HW_H相比,中水低氮处理N_LW_LW_H节约灌溉水27%,节约氮肥使用量50%,小桐子株高减少31%、总干物质量减少35%,灌溉水利用效率减少13%,但茎粗增加13%,根冠比增加20%.可见小桐子在第一阶段处理(40~90 d)幼树期对水分的需求量较小,适度的亏缺灌溉可提高灌溉水利用效率;小桐子在第二阶段处理(90~140 d)处于旺长期,对水分的需求量较大,增大灌水量可大幅度促进小桐子生长及其干物质量的积累.全生育期实施亏缺灌溉,可提高小桐子自身适应外界环境能力,抗干旱胁迫能力也逐渐增强,但W_LW_L水平下的小桐子生长缓慢.经综合分析,认为处理N_LW_LW_H可作为干旱地区条件下的小桐子灌溉和施氮制度.     

基于作物水分盈亏指数的昆明水稻生长季干旱特征及成因分析

基于昆明站点1952—2013年逐日气象观测资料,根据联合国粮农组织1998年推荐的PenmanMonteith公式计算了昆明站近62 a来逐日的参考作物蒸腾量、水稻生育期需水量,利用Mann-Kendall趋势检验法研究作物需水量变化规律,同时根据水稻的水分亏缺指数(CWDI),采用通径分析方法研究各气象因子对水分亏缺指数的影响。结果表明:近62年来昆明地区平均旬需水量为32.55 mm;水稻生长季内干旱分布明显不均匀,随着生长季的推进,干旱级别从轻旱到重旱,干旱发生最严重时期是黄熟生育阶段,在整个水稻生长季内,水稻水分盈亏指数均值为38.07%,表明水稻处于重旱状态;在水稻生育期变异系数研究中,水分盈亏指数变异系数均较小,在返青、分蘖、拔节、抽穗、乳熟和黄熟六个阶段中,变异系数分别为1.8%、1.9%、1.3%、1.1%、0.8%、和0.8%,表明昆明地区近年干旱等级变化较小;影响水分盈亏指数最大正相关因素为日照,最大负相关因素为水汽压。     

基于STM32单片机的方形喷洒域装置的设计与试验

针对已有方形喷洒域喷头存在喷灌均匀系数低、方形程度差、转动过程精度不高等问题,设计了一种适用于方形喷洒的新型喷灌装置。该装置主要由控制模块、工作模块和喷头组成;通过滚子与空间凸轮的接触,调节喷头仰角,改变射程,实现方形区域的喷洒;采用单片机控制装置的旋转速度,以提高喷灌均匀度。在工作压力0.20 MPa、流量1.30 m3/h条件下进行性能测试,结果装置喷洒19 m×19 m区域的方形系数可达94.55%,组合喷灌均匀系数为86.70%,方形区域上的实际未喷洒区域仅占方形总面积的7.88%。     

土壤水肥和遮阴对三七生长及生理特性影响研究进展

综述了三七适宜的遮阴条件,灌水、施肥对三七生长、生理生态、水分利用效率及病虫害的影响。在此基础上,进一步分析了现有研究仍存在的问题,并提出今后应着重开展亏缺灌溉和遮阴栽培时三七优质高产的最佳水肥调控指标研究,探索提高三七综合效益的有效途径,寻求三七的最佳灌水、施肥和遮阴栽培耦合模式以及供水供肥的指标体系。     

亏缺灌溉与氮营养对小粒咖啡苗木生长及水分利用的影响

采用盆栽试验,设置了4个灌水水平：SI充分灌水（75%～85%θ_F）、DI₁轻度亏缺灌水（65%～75%θ_F）、DI₂中度亏缺灌水（55%～65%θ_F）和DI₃重度亏缺灌水（45%～55%θ_F）和4个施氮水平：高氮（N_H）、中氮（N_M）、低氮（N_L）、无氮（N_N）,研究了亏缺灌溉和氮营养对小粒咖啡苗木的生长及形态指标和水分利用效率的影响。结果表明,增加灌水或施氮能促进小粒咖啡生长,提高各形态指标（株高、茎粗、叶面积和枝条长度）。与无氮处理相比,施氮可使干物质累积总量提高10.88%～37.49%,水分利用效率提高24.73%～33.01%。与重度亏缺灌水处理相比,增加灌水可使干物质累积总量提高68.01%～141.90%,水分利用效率提高22.48%～40.89%。低氮充分灌水处理可提高小粒咖啡苗木的形态指标,获得较高的干物质累积和水分利用效率。