地面灌溉水流特性及水分利用率的数学模拟

在内蒙古风沙区一种砂土和壤质砂土的春小麦生育期内进行了畦田规格和灌水技术要素对水流推进和消退过程、田间水利用系数、灌水效率及灌水均匀系数影响的田间试验。并用SRFR406软件对畦灌条件下的水流特性及水分利用率进行了数学模拟。结果表明,运用SRFR模型能较好地模拟地面灌溉的水流推进及消退过程,尤其是推进过程模拟求得的结果与实测结果基本吻合。畦田的微地形对灌水效率的影响较大,尤其是畦田尾部反坡对灌水效率及水流推进与消退都有较大影响。为提高灌水效率,应加强耕作管理,消除反坡。畦田规格对灌水效率也有一定的影响,从获得较高灌水效率的角度来说,以畦宽2～3m、畦长50～60m较为适宜。     

华北平原春玉米滴灌均匀系数对土壤水氮时空分布的影响

【目的】研究滴灌均匀系数及土壤特性对土壤水氮时空分布的影响,定量评价现行标准的适宜性。【方法】试验在华北平原进行,供试作物为春玉米,滴灌均匀系数（CU）设置0.66（低）、0.81（中）和0.99（高）3个水平,灌水量设置灌溉需水量的50%（低）、75%（中）和100%（高）3个水平,监测不同生育阶段的土壤水分和硝态氮含量。【结果】土壤含水量均匀系数在生育期内大于0.85（2009年）和0.80（2010年）,低灌水均匀系数处理与中、高灌水均匀系数处理没有明显区别,远大于滴灌均匀系数（0.66）,初始含水量均匀系数的影响大于滴灌均匀系数,灌水量的影响较小。滴灌均匀系数对硝态氮均匀系数的影响不显著。【结论】在华北平原半湿润地区,滴灌均匀系数不是影响春玉米生育期内土壤水氮分布的主要因素,现行微灌均匀系数标准（CU≥0.80）可适当降低,以降低系统投资。     

基于土壤水分空间变异的变量灌溉作物产量及节水效果

提高整个田块作物生长指标和产量的均匀性是实施变量灌溉水分管理的目标之一。该研究基于土壤可利用水量(available water holding capacity,AWC)将试验区划分为4个水分管理区,利用相同的灌水控制指标(0.45AWC)进行分区变量灌溉水分管理;作为对照,基于最小AWC区的土壤水分进行均一灌溉水分管理。对比变量灌溉和均一灌溉条件下冬小麦、夏玉米生长指标(株高、叶面积指数、地上部分干物质质量)、叶片相对叶绿素含量、产量及其均匀性,分析AWC对作物生长和产量的影响。结果表明,与均一灌溉相比,夏玉米变量灌溉节水14.1%,冬小麦灌水量相同。与均一灌溉相比,变量灌溉对冬小麦、夏玉米生长指标、叶片相对叶绿素含量和产量的影响均未达到显著水平,而不同AWC管理区之间作物生长指标和产量的差异均达到了显著水平。为获得更高的作物产量,建议不同AWC管理区内采用不同的灌水控制指标。研究可为大型喷灌机变量灌溉水分管理决策提供依据。     

滴灌系统运行方式施肥频率对番茄产量与根系生长的影响

利用田间试验，在日光温室内研究了滴灌施肥灌溉系统运行方式和施肥频率对番茄产量、品质及根系生长的影响。系统运行方式包括不同灌水和施肥次序组成的3种方案；施肥频率取每周一次，两周一次和四周一次三个水平。在生育期内对番茄的光合速率等参数进行观测，收获后测定番茄的根密度，并统计产量。研究结果表明，施肥频率对番茄的产量影响显著，施肥频率从四周一次增加到每周一次时产量显著增加(P=0.012)。随着施肥次序向后推移，番茄的产量有下降的趋势，但差异未达到显著水平。施肥频率和运行方式对番茄各项品质的影响都不显著。施肥频率对根密度的影响主要是引起各土层根密度大小的变化，运行方式则对根密度在各土层的分配产生影响。在分析了运行方式和施肥频率对光合速率影响的基础上，计算整个生育期内的光合累积量，用来分析光合作用的变化对产量的影响。结果表明，光合累积量和产量有显著的相关性(P=0.043)；从提高产量和品质的角度看，施肥频率取每周一次较为适宜，滴灌施肥灌溉过程中的施肥次序应尽量前移。     

基于能量平衡的喷灌作物冠层净截留损失估算

为了定量评价喷灌作物冠层截留损失，以地面灌为对照，利用热平衡茎流计对喷灌冬小麦和夏玉米冠层截留水量蒸发产生的蒸腾抑制效应进行了连续两年的田间观测，结果表明：各次灌水，喷灌冠层截留水量的蒸发明显影响田间小气候进而抑制作物蒸腾。喷灌冬小麦和夏玉米蒸腾抑制量变化范围分别为1.65～4.09 mm和0.50～2.75 mm。在此基础上，基于能量平衡原理，结合波文比能量平衡系统,计算出的冬小麦冠层净截留损失不足0.1 mm；夏玉米净截留损失变化范围在1～2 mm之间，占灌水量的4.3%～6.5%。     

土壤及喷灌水量不均匀性对干旱区春小麦产量影响的试验研究

在一种土壤特性变异程度较大的砂土及壤质砂土上，对干旱地区喷灌条件下春小麦生育期内的土壤水分空间分布、作物产量等进行了监测，研究了田间持水量及土壤机械组成的空间变化特性。对田间持水量及土壤机械组成的统计分布及空间变异规律的分析结果表明，田间持水量可以用正态分布和对数正态分布来描述，土壤细颗粒(粒径＜0.02 mm)含量服从对数正态分布；田间持水量随土壤细颗粒含量的增加而明显增大，细颗粒含量离散程度较大时，田间持水量的离散程度也较大。田间试验结果还表明，喷灌均匀系数和可利用水量(田间持水量与凋萎系数之差)的离散程度对作物产量及其分布均有影响，但对所试验地块而言，可利用水量的离散程度对作物产量的影响更明显，在制订喷灌均匀系数设计标准时，土壤特性的空间变异也应作为一个考虑因素。由于干旱地区作物生育期降水量明显小于湿润和半湿润地区，降水难以弥补灌水不均匀对产量带来的负面影响，因此干旱地区喷灌均匀系数设计标准一般应高于湿润和半湿润地区。     

微灌系统压差式施肥罐施肥性能试验研究

压差式施肥罐是中国应用最多的微灌施肥装置，但尚未形成明确的运行操作规程。该文对不同施肥量和压差条件下施肥罐出口肥料溶液浓度的动态变化进行了测试和分析。试验中施肥量选用13、26 kg两个水平，通过施肥罐的压差选用0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 MPa 6个水平，而所有试验中施肥罐出口压力固定为0.10 MPa。研究结果表明：通过施肥罐的流量随压差的增大呈幂函数关系增加，施肥罐出口肥液浓度随时间持续减小，施肥开始阶段尤为明显；由于压差是影响肥液浓度变化的最主要因子，为了在微灌系统内获得均匀的肥料分布，保证施肥开始后和施肥过程中压差稳定至关重要。该文还建立了可用于估算肥液浓度动态变化和肥液浓度衰减为零时的回归模型。     

喷微灌技术发展的影响因素分析

本文分析了世界喷、微灌技术发展概况和趋势，总结了典型国家（美国、以色列、印度）的喷、微灌技术发展状况和成功经验，分析了可量化因素和不可量化因素对喷、微灌技术发展的影响，结果表明喷、微灌技术的发展可以明显地降低灌溉用水比例；推进喷、微灌技术发展的主要因素为：人均水资源占有量、人均GNP、农业劳动力人口比例、政府重视程度、投资补贴、研究与培训。     

摇臂式喷头方形喷咀水力性能的研究

一、引言喷灌与其他灌水方法相比,一般说来能耗较大。使喷灌系统在较低的压力下工作,是降低能耗的方法之一,但这会给系统管理带来一些问题。第一,降低压力会增加喷灌系统的喷灌强度,增大雨滴直径,从而增加产生地面径流和土壤侵蚀的可能性。第二,由于压力对单喷头水量分布有很大影响,而     

滴灌施肥灌溉条件下土壤水氮运移的研究进展

对滴灌施肥灌溉条件下水分和养分运移的研究进展进行了总结。许多研究表明，滴灌施肥灌溉条件下土壤水、氮的运移和分布主要受土壤特性、灌水器流量、肥液浓度及灌水量的影响，而灌水器周围饱和区半径的确定是影响土壤水分和氮素运移模拟精度的关键因素。关于滴灌施肥灌溉条件下氮素运移的研究较少，尤其在施肥灌溉系统运行参数对氮素运移、转化、分布影响的研究方面更为薄弱，在今后的研究中应予以加强。