渠灌类型区农业高效用水模式与工程示范

该文系在完成“九五”国家农业高效用水科技产业示范工程项目“渠灌类型区农业高效用水模式与产业化示范”专题研究的基础之上,结合示范区建设及运行管理等情况总结而成。在分析研究渠灌类型区农业用水存在问题的基础上,首先提出了渠灌类型区实现农业高效用水的基本思路,依据上述思路确立了提高渠灌区输水过程用水效率、田间灌溉过程用水效率与生产效率,以及提高灌区工程运行管理水平的技术与措施;其次,根据以上研究结果进一步确立了渠灌类型区农业高效用水的模式,并建立了相应的实体模型进行工程示范,初步验证和确立了这种高效用水模式。     

低压滴灌系统大流量压力调节器的研制

针对低压滴灌系统对压力的稳定要求严格,而现有的压力调节产品不能满足其要求的现状,提出了一种双流道结构形式的低压系统压力调节器,并通过单因素试验对影响该调节器调压性能的主要因素进行了研究。结果表明,在入口端设定压力为0.05~0.35 M Pa,设计出口端压力为0.1 M Pa时,弹簧直径和装置的结构形式是影响压力调节的主要因素;当弹簧直径为1.5 mm,长度为80 mm,栅栏孔隙宽度为10 mm时,此时入口端实测压力为0.049~0.320 M Pa,出口端压力为0.045~0.144 M Pa,流量为3.4~6.6 m3/h。     

根际通气对盆栽番茄生长及水分利用率的影响

为探索适宜作物生长的水气环境,在3种土壤水分水平下,采用50％土壤孔隙率的1.6,1.2,0.8,0.4,0五种通气系数等处理方法,研究了根际通气对盆栽番茄生长指标与根系生长,以及水分利用率的影响.结果表明:适宜的土壤水分与适宜的通气量相结合对番茄生长具有显著的促进作用,通气处理促进了番茄植株的生长,提高了番茄的根系活...     

滴灌系统压力调节器的研制及水力性能试验研究

滴灌系统管网的压力损失引起的压力偏差，是造成灌水不均匀的主要原因之一。该文介绍了一种能够稳定压力的装置及其结构，通过对其水力性能的测试和分析，提出了该装置适宜的工作范围，同时对测试过程中出现的若干问题进行了探讨。     

残膜对土壤水分入渗和蒸发的影响及不确定性分析

为探究残膜对土壤水分入渗和蒸发过程的影响规律,通过室内土柱试验,设置6个残膜量水平(0、80、160、320、640和1 280 kg/hm2),研究了残膜对湿润锋运移、土壤水分分布、累积入渗量和累积蒸发量及其不确定性的影响。结果表明:随残膜量增加,湿润锋垂直运移速率和累积入渗量逐渐减小;残膜量80 kg/hm2时,湿润锋运移速率大幅下降;累积蒸发量随残膜量增加而递减而蒸发系数呈递增趋势,土壤保水能力减弱;随残膜量增加,0~10和20~45 cm含水率呈降低趋势,而土壤水分的变异系数呈增加趋势,残膜加剧了土壤水分垂直分布的变异性,残膜量320 kg/hm2的处理会出现表土层"板结"现象;基于Gibbs抽样算法分析表明,Kostiakov入渗模型和Rose蒸发模型各参数的95%后验置信区间上下限的差值和标准差均随残膜量增加而增大,累积入渗量和累积蒸发量的95%后验置信区间面积呈增大趋势,土壤累积入渗量和累积蒸发量的不确定性随残膜增多而增强。该研究可探明残膜污染区的土壤水分运动规律,并为提高Kostiakov模型、Rose模型的模拟效率和模拟精度提供参考。     

残膜对番茄苗期和开花坐果期生长的影响

残膜污染已成为危害农田生态系统的重要因子,不仅阻碍土壤水分和养分运移,而且影响作物生长。为探明残膜对不同生育期番茄生长的影响规律,采用小区试验方法,设置0 kg·hm-2、80 kg·hm-2、160 kg·hm-2、320 kg·hm-2、640 kg·hm-2和1 280 kg·hm-2共6种不同残膜量水平,研究残膜量对番茄苗期和开花坐果期的根系特征、地上部生长和干物质积累的影响,并采用Logistic生长模型定量分析残膜对番茄养分积累始盛期、高峰期和盛末期的影响。结果表明,残膜阻碍了番茄苗期和开花坐果期根系的生长,根体积、根长密度和根干质量密度均随残膜量增加而降低;随着残膜量增加,苗期和开花坐果期的株高和茎粗均呈减小趋势,且株高和茎粗的增长速率逐渐降低。番茄养分积累的始盛期和高峰期随残膜量增加而提前,番茄追肥的最佳时期也应提前。在番茄苗期和开花坐果期,根系、茎秆、花和幼果的干物质量均随残膜量增加而减少,而叶片的干物质量呈递增趋势。残膜对番茄苗期根系、地上部生长和干物质积累的阻碍作用高于开花坐果期。由此可见,残膜对番茄苗期的危害强于开花坐果期,且干物质积累的始盛期和高峰期均随残膜量增加而提前,加强番茄苗期水肥管理和提前水肥施加时间是减轻残膜危害的有利措施。     

残膜对土壤水分入渗的影响及入渗模型适用性分析

为研究不同残膜量对土壤水分入渗的影响,通过室内土箱模拟试验,研究了滴灌条件下6个残膜添加量(0、80、160、320、640和1 280 kg/hm2)处理分别对土壤入渗率、湿润锋运移距离及水分分布的影响,比较了Kostiakov模型、Philip模型和Green-Ampt模型对含残膜土壤水分入渗过程的适用性。结果表明,残膜延长了土壤水分入渗时间,入渗至45 cm土层深度时入渗历时随残膜量增加而增大;入渗一定时间,含残膜的入渗曲线与无残膜曲线分离,分离时间随残膜量增加而提前,分离时间与残膜量之间呈对数函数减小;Kostiakov模型更适合模拟含残膜土壤的入渗过程;湿润锋运移距离与入渗时间呈幂函数增长关系,但湿润锋运移距离随残膜量增加而递减;随残膜量增加,作物适宜生长区和水分分布重心逐渐上移。残膜对土壤水分入渗有较大不利影响,其影响程度随残膜量增加而增大。     

滴头流道结构对悬浮颗粒分布影响的数值分析

迷宫滴头内部结构复杂尺寸微小,研究流道结构对悬浮颗粒浓度分布的影响对于流道优化有重要意义。该文采用正交试验方法设计齿形流道,根据两相流理论,利用计算流体动力学软件对设计滴头进行了液固两相流数值分析。模拟得到入流浓度及颗粒大小不同时滴头内的速度及颗粒浓度分布,分析了结构参数、颗粒大小及入流浓度对悬浮颗粒浓度分布的影响。研究结果表明：流道结构参数对颗粒分布均有影响,程度从大到小顺序为：齿角度－齿间距－流道深度－齿高;入流颗粒大小为流道最小尺寸的1/10～1/6时滴头不易堵塞;齿高与齿间距的比值小于0.5时有利于提高滴头的抗堵塞性。研究为滴头结构优化提供参考。     

根际通气对盆栽玉米生长与根系活力的影响

针对盆栽作物生长空间有限且通气不良的生长环境问题,为改善根际气体环境,试验设每隔2d通气1次(T1)、每隔4d通气1次(T2)两个通气处理,以不通气(CK)为对照,研究根际通气对盆栽玉米生长及根系活力的影响。结果表明,T1和T2处理均能提高玉米株高、叶面积、叶绿素含量,促进地上部分和地下部分干物质的积累。T1、T2处理有利于提高玉米根冠比和根系活力,拔节期T1和T2处理的根冠比分别是CK的1.27倍、1.18倍,根系活力分别为CK的1.26倍和1.54倍;抽穗期根冠比分别为CK的1.18倍、1.09倍,根系活力分别为CK的1.22倍和1.40倍。同时,通气处理能够促进作物吸收土壤内的养分。研究结果表明,根际通气能够增强盆栽玉米的根系活力,促进植株的生长发育。     

滴灌灌水器流道堵塞及防治研究进展

滴灌的堵塞问题一直是困扰滴灌技术应用与发展的限制性因素,为了探索解决或者预防该问题的技术途径,从堵塞的成因、机理以及预防措施等方面进行了论述,提出了预防灌水器堵塞的基本措施,包括改进灌水器流道结构、强化水质处理以及严格过程管理。在此基础上,对今后的重点研究方向提出了若干建议。