渗灌对番茄根系生长发育的影响

Four depth treatments of subsurface drip irrigation pipes were designated as 1) at 20, 2) 30 and 3) 40 cm depthsall with a drip-proof flumes underneath, and 4) at 30 cm without a drip-proof flume to investigate the responses of atomato root system to different technical parameters of subsurface drip irrigation in a glass greenhouse, to evaluate tomatogrowth as affected by subsurface drip irrigation, and to develop an integrated subsurface drip irrigation method for optimaltomato yield and water use in a glass greenhouse. Tomato seedlings were planted above the subsurface drip irrigationpipe. Most of the tomato roots in treatment 1 were found in the top 0-20 cm soil depth with weak root activity but withyield and water use efficiency (WUE) significantly less (P=0.05) than treatment 2; root activity and tomato yield weresignificantly higher (P=0.05) with treatment 3 compared to treatment 1; and with treatment 2 the tomato roots andshoots grew harmoniously with root activity, nutrient uptake, tomato yield and WUE significantly higher (P=0.05) oras high as the other treatments. These findings suggested that subsurface drip irrigation with pipes at 30 cm depth witha drip-proof flume placed underneath was best for tomato production in greenhouses. In addition, the irrigation intervalshould be about 7-8 days and the irrigation rate should be set to 225 m^3 ha^-1 per event.     

地下滴灌灌水器堵塞研究

地下滴灌(SDI)是一种高效的节水灌溉技术，但系统易于堵塞，堵塞问题成为影响地下滴灌成败的关键。通过对运行8年的地下滴灌系统堵塞的实地调查，迷宫式、微管式和孔口式等3类型的灌水器均有不同程度的堵塞，堵塞率分别达到16.67%、25%和63.89%。分析3类型灌水器的堵塞状况，引起地下滴灌堵塞的主要原因是进入系统的微粒在流道壁的附着和发育。为此，提出加强过滤、定时冲洗和改变滴头流道设计等解决地下滴灌堵塞的建议。     

地下滴灌土壤水运动和溶质运移的数学模型及验证

以非饱和土壤水运动理论和多孔介质中溶质运移的对流－弥散理论为基础，建立了地下滴灌条件下描述地埋点源土壤水运动和溶质运移的数学模型。模型中对滴头边界进行了简化，并对其可行性进行了检验。模拟计算结果得到室内试验资料验证。该模型可用来描述地下滴灌土壤水、肥运动和分布规律，以便为地下滴灌系统的合理设计提供理论依据。     

供水条件对温室番茄根系分布及产量影响

通过田间试验，分析了不同生育期供水条件对番茄灌水量、光合作用、根系分布、产量和水分利用效率的影响。结果表明：番茄开花坐果期控制灌水下限为60%f_C(田间持水量)，结果盛期控制灌水下限为75%f_C，控制灌水上限为90%f_C，番茄产量最高，达到91.7 t/hm²，水分利用效率达到27.51 kg/m³，整根的根长、根表面积、根体积、根干重都明显增加。叶片净光和速率在75%f_C条件下最高，有利于光合产物的形成。随土层深度的增加，根长密度呈指数下降。不同土壤水分条件对番茄根系生长影响主要体现在直径小于1 mm的根系上，而且直径小于1 mm的根长和产量之间存在很好的相关关系。     

基于EPANET的再生水滴灌系统余氯分布模型构建

加氯处理是保证滴灌系统安全的重要措施之一,但是氯与灌溉水及滴灌管壁发生反应而引起的衰减会对余氯分布均匀性造成不利影响。该研究采用EPANET软件构建了再生水滴灌系统水力性能及余氯运移、衰减和分布模型,基于试验数据对模型水力和水质模拟参数进行率定和验证,并应用该模型分析了加氯模式(浓度-时长:1.3mg/L-185min、3 mg/L-80 min、6 mg/L-40 min和8 mg/L-30 min)和毛管长度(10～150 m)对系统余氯分布特征的影响。结果表明,EPANET软件可以较好地模拟滴灌系统水力性能及余氯分布特征,沿毛管方向余氯浓度模拟值与实测值一致性指数达到0.75以上。当毛管长度由10 m增加至150 m时,灌水单元平均余氯浓度与毛管末端余氯浓度随毛管长度增加呈先升高而后降低趋势,高浓度加氯处理平均余氯浓度和毛管末端余氯浓度随毛管长度增加衰减速率相对较小。较短的加氯历时(40 min)和过低的加氯浓度(如1.3 mg/L)均易造成余氯质量偏差率升高和均匀系数降低;建议使用加氯浓度3 mg/L且加氯时长80 min的加氯模式,该模式毛管极限铺设长度达到66 m,余氯质量均匀系数超过90%。     

地下滴灌系统施加氟乐灵的排根效应研究

通过小麦盆栽试验,研究向地下滴灌系统施加氟乐灵的排根效应。结果表明,地下滴灌不施药时滴头所在的竖直方向根密度较大,而施加少量氟乐灵后,滴头所在位置处根密度有不同程度降低,说明氟乐灵有抑制小麦根系向滴头附近生长的趋势。施药时间、施药浓度和施药量均对药物排根效应显著影响,其中施药时间为极显著。施药时间越晚,排根范围越小,出苗后50d施药的平均排根范围仅为3.03cm2;施药浓度越小,排根范围越小,浓度为1.5g/L及1.2g/L的排根范围接近,而浓度为0.9g/L的平均排根范围最小,为6.0cm2;施药量越小排根范围越小,施药量为0.023g/滴头的平均排根范围为8.37cm2。     

间接地下滴灌导水装置规格参数模型研究

根据灌水过程中质量守恒原理建立了导水装置规格(直径,高度)参数求解模型,该模型中综合考虑了滴头流量、灌水定额、土壤水力特性参数以及活动水位等因素对导水装置规格的影响。通过室内恒定水头积水入渗试验的设计和研究,定量化了土壤水力特性参数对导水装置规格参数模型的作用,并研究了导水装置内水位深度的动态变化规律。结果表明,当忽略导水装置内积水深度的动态变化对土壤水力特性参数的影响时,与一维垂直入渗规律相似,导水装置内积水入渗累计入渗量与时间的关系可用菲利普公式进行拟合,但在土壤类型一定时,间接地下滴灌的参数渗吸系数S和稳定入渗速率if还与土壤上方的积水面积有关。当滴头流量大于土壤入渗速率时,导水装置内开始产生积水,且积水深度处于不断上升的过程。该模型的建立为间接地下滴灌导水装置规格的选取提供了理论指导。     

微咸水膜下滴灌条件下对棉花耗水规律的研究

在相同灌溉水量条件下，以不同比例混合塔里木盆地干旱区地下咸水（3.56g/l）和地表淡水（0.4g/l），采用膜下滴灌技术充分灌溉，探求棉花的在微咸水膜下滴灌条件的耗水规律的研究。经研究表明在一处理3的矿化度为分界线下，表现出棉花耗水规律的不同受水盐协迫不同因素影响。     

不同过滤方式下沉积在滴灌带中的颗粒粒度分布研究

水源中的固体颗粒在灌溉过程中随着水流沉积在滴灌管(带)中并引起滴灌系统的堵塞。利用田间灌溉用过的滴灌带作为研究对象.选用了堵塞明显的与堵塞不明显的两类滴灌带,每一种滴灌带从进口分为5段,取出每一段的泥沙颗粒利用激光粒度分布仪对沉积在滴灌带中的颗粒粒度进行分析。分析结果得出:不管滴灌带是否堵塞,较大颗粒都沉积在第2~4段,第1、5段的颗粒粒径相对较小。由于挟沙能力随水流流速迅速减小,在第2、3段的滴头被堵塞的可能性较大。从不同的过滤方式对比分析得出:单独的网式过滤器不能作为滴灌系统的过滤设备,两级网式过滤器可有效减小滤后水中颗粒的粒径。     

不同滴灌条件下土壤水分分布与运移规律

通过对相同规格的滴灌带在不同土壤含水量、不同滴灌方式和不同灌水量条件下灌水,研究水分在土壤中的下渗分布规律。结果表明,单管滴灌条件下,水分在不同含水量土壤中湿润体均呈坛状;双管滴灌条件下,水分在不同含水量土壤中湿润体依灌水量大小而异,灌水量较小时呈并放双碗状,随灌水量增大,湿润体逐渐呈坛状。不同滴灌方式下灌水,满足植物根系需要的灌水量不同,单双管滴灌灌水量分别为300 m3/hm2和450 m3/hm2时即可满足植物根系对水分的需求。单双滴在相同灌水量条件下,土壤表层湿润半径大小变化因土壤含水量不同而不同,土壤垂直湿润深度随灌水量增大而增加;在相同灌水量条件下,滴灌方式和初始土壤含水量对土壤水分湿润圈大小有很大影响。