流道出射角对单一流道结构非旋转折射式喷头水量分布及均匀性的影响

为探索单一流道结构非旋转折射式喷头水量分布及均匀性与流道出射角之间的关系,以Nelson D3000型蓝色喷盘为本体,设计7个不同流道出射角(-45°、-30°、-15°、0°、15°、30°、45°)的喷盘,测试并分析了50kPa压力下的实际射流出射角和单流道水量分布,模拟了单喷头水量分布和3.0m喷头间距下的组合水量分布,并计算出组合均匀性系数。结果表明,实际射流出射角略大于喷盘流道出射角。当流道出射角由-45°增至15°时,射程增大2m,单流道径向点喷灌强度最大值降低59%,径向湿润范围增加91.94%,垂直于径向的水量分布更均匀,且单喷头喷灌强度峰值减小,组合喷灌强度最大值下降;但流道出射角继续增至45°,各水量分布反而不均。流道出射角为15°喷头的单流道水量分布、单喷头水量分布和组合喷头水量分布较好。组合均匀性系数随流道出射角的增加呈先增大后减小的变化趋势。     

灌溉定额对喷灌菜心生长及光合特性的影响

为研究不同灌溉定额对菜心生长及光合特性的影响,以四九菜心为试验材料,设3个喷灌定额,分别为780 m3/hm2(T_1)、675 m3/hm2(T_2)、600 m3/hm2(T_3)。结果表明,处理T_2植株株高分别比T_1、T_3处理显著增加13.5%和20.7%(P0.05),但T_1与T_3处理差异不显著;T_1、T_2和T_3处理植株茎粗差异显著,且T_2处理比T_1和T_3处理分别增大10.1%、25.2%(P0.05)。菜心叶片净光合速率(Pn)与蒸腾速率(Tr)日变化均呈双峰曲线,T_1、T_2、T_3处理的日均Pn差异显著,且T_2处理比T_1和T_3处理分别增加12.4%、36.0%(P0.05);T_2处理的日均Tr显著高于T_1与T_3处理,并且分别增加18.4%和32.3%(P0.05)。不同处理气孔导度(Gs)均呈前高后低的波浪曲线,T_2处理的日均Gs比T_1、T_3处理分别显著增大17.3%、37.8%(P0.05),但T_1与T_3处理无显著差异。T_2处理胞间CO2摩尔分数(Ci)日均值显著低于T_1、T_3处理,分别减少17.9%和29.2%(P0.05),而T_1与T_3处理无显著差异。T_2处理叶片水分利用效率(WUE)最高,日均值达到2.22μmol/mmol,比T_1处理增大2.3%,比T_3处理增大8.8%(P0.05)。大田喷灌条件下,灌溉定额对菜心的生长与光合生理日变化影响显著(P0.05),675 m3/hm2为研究区适宜灌溉定额。     

8DYP-315型电动圆形喷灌机研究与田间监测

阐述了8DYP-315型电动圆形喷灌机的设计与研发,并通过安装在8DYP-315型电动圆形喷灌机上的远程数据监测系统、远程启停系统及调频控制系统,实现对圆形喷灌机运行状态及作物生长环境相关数据的实时监测与控制,保证喷灌机与实施地水源、土壤、气候、作物、地形及经济性等多方面因素的结合。同时,分析采集到的监测数据,掌握了地下水位变化、土壤不同土层含水率变化及喷灌机运转状况等影响作物生长的因素,改善了圆形喷灌机在信息化实时监控方面的不足,保障了圆形喷灌机示范工作的推进。     

压力对低压喷头水量分布模型影响的试验研究

为研究喷头压力对水量分布模型的影响,以低压喷头为例,对其进行水力性能试验.通过计算矩形组合下不同压力的喷灌组合均匀系数C_u和组合分布均匀系数D_u,探索喷头压力对水量分布模型的影响.结果表明:对于低压喷头,喷灌强度随压力增大先逐渐增大,达到一定值后基本保持不变.在距喷头不同距离时,不同压力下的喷灌强度变化情况不同.在低压范围内,压力对喷灌组合均匀系数和组合分布均匀系数的影响较明显.在100~200 kPa范围下,C_u和D_u均随着压力的增大而增大.在200~300 kPa范围下,C_u与D_u均变化不大.最终提出二者的函数关系式,为多因素下水量分布模型的建立提供理论依据.     

喷灌条件下不同茬次紫花苜蓿的耗水规律与灌溉制度

紫花苜蓿每年刈割多次,其不同茬次间的耗水规律与灌溉制度存在较大差异.在鄂尔多斯市鄂托克前旗牧区节水灌溉示范区进行紫花苜蓿中心支轴式喷灌灌溉试验,利用水量平衡原理计算得出喷灌条件下不同茬次紫花苜蓿耗水量,研究分析不同茬次紫花苜蓿耗水规律、产量、水分生产率和灌溉制度.结果表明:研究区第一、二和三茬紫花苜蓿耗水量总体呈现递增趋势,而不同茬次紫花苜蓿耗水强度呈现低-高-低变化规律;不同茬次紫花苜蓿产量差异明显,其中第二茬紫花苜蓿产量最高,第一茬产量次之,第三茬产量最低,对应不同茬次紫花苜蓿水分生产率也呈现相同的变化规律;一般年份紫花苜蓿喷灌条件下推荐灌溉制度为全生育期灌水7次,灌溉定额270~315 mm,其中第一茬灌水3次,灌溉定额120~135 mm,第二茬灌水2次,灌溉定额75~90 mm,第三茬灌水2次,灌溉定额75~90 mm.该研究成果对于多茬牧草灌溉决策和牧区节水灌溉工程设计具有一定意义.     

土壤空间变异对水氮淋失和产量影响的模拟研究

基于CERES-Maize模型,研究了土壤空间变异和水文年型对半干旱地区土壤水氮淋失和玉米产量的影响.结果表明,土壤空间变异对作物产量和土壤水氮淋失的影响程度与降雨密切相关.丰水年水氮淋失量显著高于平水年和枯水年.降雨对作物产量和农田尺度水氮淋失的空间变异有明显影响,并能在一定程度上减弱土壤空间变异对产量和农田尺度水氮淋失的影响.随着土壤空间变异程度的增大,产量降低,产量的空间变异程度增加.水分渗漏和氮淋失量随土壤空间变异的增加呈增加趋势.当土壤黏粒和粉粒含量变异系数CV≥0.2时,在水氮管理中考虑土壤空间变异有利于提高作物产量,减轻水氮淋失.     

Crop response to biochar under differing irrigation levels in the southeastern USA

Application of biochar to soils is hypothesized to increase crop yield. Crop productivity impacts of biochar application in southeastern cropping systems consisting of peanut (Arachis hypogaea L.), corn (Zea mays L.), and cotton (Gossypium hirsutum L.) produced under varying rates of irrigation have not been addressed. This research incorporated biochar at two different rates into a long-term irrigation and cropping systems study to compare yield and quality response of peanut, corn, and cotton. Biochar was incorporated into soil once at the beginning of the 4-year project at rates of 22.4 and 44.8 Mg ha^?1. Peanut, corn, and cotton were produced under three sprinkler irrigation levels (100%, 66%, and 33%), shallow surface drip irrigation (100%), and a nonirrigated control. Crop input management followed best management practices. Sprinkler irrigation was scheduled by Irrigator Pro for Peanuts, Corn, and Cotton at the 100% level and the 66% and 33% levels were applied at the same time as the 100% level. Significant year, irrigation, and year × irrigation effects for corn, cotton, and peanut yield resulted (p < 0.001). No differences resulted for biochar in corn (p = 0.930) or cotton (p = 0.678). Peanut yield showed a significant response to biochar comparing the 44.8 Mg ha^?1 rate to the untreated control in nonirrigated production at the p = 0.05 level and in the 33% irrigated treatment at the p = 0.10 level. No negative effects resulted from biochar opening opportunities for biochar application in southeastern U.S. cropping systems for purposes related to carbon sequestration without compromising productivity of producers and related agricultural sectors.     

新型条带喷灌机设计思路及总体设计研究

针对原有圆形喷灌系统受风影响大、喷洒不均匀、成本高和使用不方便且一直得不到推广的问题,进行了条带喷灌机总体构思思路和设计思路的深入研究,并且进行了总体设计。新型条带喷灌机总体思路是利用农户现有的机械,如农用车动力、喷农药柱塞泵和输水软管,设计一套采用叶轮条带旋洒的新型喷头,沿着植物行间实施田间隔行喷洒的、可移动的新型条带喷灌机。它造价低、使用方便、性能可靠,容易在缺水山区和丘陵区等广大干旱半干旱地区的小农户中推广使用,为新农村建设提供一项重要的技术支持。     

全射流喷头射程与喷洒均匀性影响因素分析与试验

对影响全射流喷头射程的因素(包括喷头工作压力、仰角、过流面积、喷头转速、步进频率、导管长度、信号嘴插拔深度等)分别进行了分析,探讨了各因素对射程影响规律,其中喷头工作压力、过流面积与喷头的射程成正比关系;喷头转速、步进频率与射程成反比关系;导管长度与信号嘴插拔深度对射程影响较小,主要改变步进频率和喷洒均匀性.对喷头工作压力、仰角、过流面积、导管长度和插拔深度5个因素进行正交试验,采用综合评分法对试验结果进行分析,并得到影响全射流喷头射程与喷洒均匀性的因素主次顺序为喷头工作压力、仰角、过流面积、信号嘴插拔深度、导管长度.     

草坪喷灌系统规划设计与施工应注意的问题

草坪喷灌不但节水、提高草坪质量,另外还增加国林景观效果,因而逐渐受到园林界的青睐。设计安装一套高质量的草坪喷灌系统,应主要注意如下几个问题：①重视过滤系统;②现场勘测不可省略;③充分了解喷头的性能及最佳工作条件;④采用PVC管材及埋藏式喷头是现代园林喷灌的趋势。