浑水滴灌过程中不同类型滴头堵塞的动态变化特征

为了研究滴头类型对浑水滴灌滴头堵塞的影响过程,选取7种滴头、配置2种浑水进行周期性间歇灌水试验,提出了滴头结构系数指标,对比分析了不同类型滴头的堵塞状况。结果表明:滴头类型是影响滴头堵塞的重要因素,滴头结构系数可作为衡量不同类型滴头抗堵塞性能的重要指标,滴头抗堵塞性能随着结构系数增大而提高。结构系数相同的2种不同浑水试验后,圆柱滴头的平均相对流量均大于片式滴头,当结构系数为2%时,2种浑水试验后,圆柱滴头的平均相对流量分别为91. 66%和79. 63%,而片式滴头的平均相对流量仅为75. 84%和65. 08%;随着灌水次数的增加,片式滴头比圆柱滴头更容易发生大部分滴头整体堵塞现象;不同类型滴头堵塞物质量随着结构系数增大而减小,圆柱滴头和片式滴头结构系数由大到小依次为E1、E2、E3和E4、E5、E7、E6,2种浑水试验后,滴头堵塞物质量由大到小依次为E3、E2、E1和E6、E7、E5、E4。     

生物炭对日光大棚土壤团聚体结构的影响

[目的]探明果木生物炭对杨凌地区日光大棚土壤团聚体结构的影响,提出适宜该地区的生物炭添加量,为改良日光温室大棚土壤结构,提升作物产量提供科学依据。[方法]设置10,30,50,70,90 t/hm~2共5个生物炭添加量处理,以未添加生物炭处理为对照,采用干筛法和湿筛法,对比分析不同处理的团聚体几何平均直径、平均重量直径、破坏率和分形维数等指标。最后通过分析不同生物炭添加量下的作物产量,综合考虑土壤团聚体指标,提出最优的生物炭添加量。[结果]添加生物炭后,土壤机械稳定性大团聚体含量增加0.6～4.6 mg/kg,机械稳定性微团聚体含量降低4.0%～32.6%;添加生物炭后,粒径为3～2 mm,2～1 mm,1～0.5 mm水稳性大团聚体含量分别增加25.3%～41.2%,22.7%～74.2%,9.1%～46.4%,粒径为0.5～0.25 mm水稳性大团聚体含量降低2.1%～18.1%。生物炭能够促进小粒径微团聚体的形成,但对微团聚体稳定性和总含量没有显著影响。添加生物炭后菠菜鲜重显著提升(68.7%～214.9%)。[结论]生物炭能够改良土壤团聚体结构。综合考虑团聚体、作物产量因素,在日光大棚添加70 t/hm~2生物炭效果最好。     

减缓滴头堵塞风险的毛管首次冲洗时间及周期的确定

为探究引黄滴灌区水肥一体化灌溉过程中毛管冲洗周期对滴头堵塞风险的影响,该研究分别对浑水和浑水+尿素滴灌后不同毛管冲洗周期(3、5、7、10 d)对滴灌滴头堵塞的控制效果进行了研究。结果表明:毛管冲洗周期对滴头相对流量有极显著影响,在浑水滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高14.29%～47.77%(P0.05),在浑水+尿素滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高12.89%～126.67%(P0.05)。按照毛管冲洗对滴头流量的保持能力可将滴灌系统运行为3个阶段:冲洗钝感期、冲洗敏感期和冲洗无效期,首次冲洗应在冲洗钝感期结束前进行。宁夏中卫段黄河水浑水滴灌和浑水+尿素滴灌后的首次冲洗应该分别在第2灌水和第9次灌水后进行,适宜的毛管冲洗周期分别为5和7 d。研究结果可为宁夏中卫段黄河水滴灌区采取适宜的抗堵塞措施提供参考。     

肥料类型及浓度对水肥一体化浑水滴灌滴头输沙能力的影响

为研究浑水水肥一体化灌溉过程中,不同肥料对滴头输沙能力的影响,合理配置滴灌系统首部的过滤设备和设施,降低过滤设施的成本,提高滴灌系统工作效率,选取了常用的3种肥料(尿素、硫酸钾和水溶性复合肥)及其3种肥料质量分数(1%、2%和3%),在含沙量为1 g/L的浑水条件下进行间歇灌水堵塞试验,分析了滴头累积泥沙输出量、出流含沙量和泥沙输出率。结果表明:浑水施肥可以增强滴头的输沙能力,肥料类型和浓度不同,对滴头输沙能力的影响也不同。滴头输沙能力随着尿素浓度的增大而增大,当尿素质量分数为3%时,滴头输沙能力比未施肥处理增加了11%(P0.05)。滴头输沙能力随硫酸钾和复合肥浓度的增大而减小,当硫酸钾质量分数为1%时,滴头输沙能力大于未施肥处理,增大了25%;当复合肥质量分数2%时,滴头输沙能力小于未施肥处理。标准化的累积泥沙输出量与标准化的累积灌水量的拟合直线斜率也可作为滴头输沙能力的判断依据,肥料质量浓度是影响滴头输沙能力的重要因素,应根据不同的肥料类型,确定适宜的施肥浓度。研究结果对确定滴头防堵塞策略提供一定的参考。     

滴灌灌水均匀系数对温室番茄生长的影响

为探究适宜温室番茄生长的滴灌灌水均匀系数,试验设置了65%(C1)、75%(C2)、85%(C3)不同滴灌灌水均匀系数及190 mm(I1),220 mm(I2),250 mm(I3)不同的灌水量处理,以裂区试验法研究各处理对番茄生长、光合色素及品质的影响。结果表明,滴灌灌水均匀系数对番茄株高增长无显著影响(P0.05),对茎粗增长有显著影响(P0.01),灌水量、灌水量与灌水均匀系数二者的交互作用对株高、茎粗增长无显著影响(P0.05);灌水量对番茄可溶性糖、番茄红素、维生素C、可溶性固形物(除有机酸)均有极显著影响(P0.01),灌水均匀系数及二者的交互作用对以上番茄品质指标无显著影响(P0.05);在灌水量、灌水均匀系数及二者的交互作用对果实形态指数均无显著性影响(P0.05)。灌水均匀系数为75%、灌水量为190 mm条件下番茄综合品质最佳。整个生育期内滴灌灌水均匀系数65%～85%处理下,土壤含水率均匀系数为85%～95%,能满足番茄生长需要,因此针对西北地区温室作物建议下调现行滴灌灌水均匀系数标准。     

可降解地膜的降解性研究

[目的]为解决田间残膜给棉花产区带来的生态环境问题奠定基础。[方法]通过在石河子大学试验站的田间试验,探讨可降解地膜的降解性。[结果]填埋试验与地表覆盖试验结果表明埋深15~25 cm的可降解膜降解最快。与普通地膜相比,可降解膜能够起到一定的增温保墒作用。[结论]在棉花生产中可用可降解膜代替普通地膜,以缓解农膜残留造成的白色污染。     

硫酸钾肥对静止黄河水泥沙絮凝沉降的影响

为探索硫酸钾肥对黄河水泥沙在静止状态下沉降的影响,以硫酸钾浓度和泥沙粒径为参数,用移液管法研究了5种硫酸钾浓度和4种粒径范围段(<100,50~100,34~50,<34μm)黄河泥沙的沉降过程,探讨不同硫酸钾浓度对细颗粒泥沙沉降絮凝的影响。结果表明:硫酸钾浓度越大,含沙量下降越快,泥沙沉降速度越大,初始粒径<100μm,当硫酸钾浓度分别为0,2.86,7,14mmol/L时,沉降30min后相对含沙量分别为35.35%,30.75%,27.02%,14.00%,中值沉速ω50分别为1.55,3.00,3.91,4.93cm/min;泥沙初始粒径越小,硫酸钾促进絮凝沉降的作用越明显,<34μm的泥沙受硫酸钾影响最大,当硫酸钾浓度从0增大到60mmol/L时,初始粒径为<34μm的泥沙絮凝后的中值沉降速度从1.38cm/min增加到8.53cm/min,增加518.12%,初始粒径为34~50μm的泥沙絮凝后的中值沉降速度从6.29cm/min增加到8.43cm/min,增加34.02%,初始粒径为50~100μm的泥沙中值沉降速度从7.12cm/min增加到7.59cm/min,增加6.60%;泥沙粒径越小,硫酸钾浓度越大,对絮凝后中值粒径的影响越大,当硫酸钾浓度从0增大到60mmol/L时,初始粒径为50~100μm的泥沙絮凝后中值粒径与硫酸钾浓度之间无明显规律,不同处理间无显著差异,硫酸钾基本对该粒径段泥沙絮凝沉降没有影响,初始粒径为34~50μm的泥沙絮凝后的中值粒径从38.8μm增加到41.0μm,增大5.76%,初始粒径<34μm的泥沙絮凝后中值粒径从15.7μm增加到21.6μm,增大37.82%;絮凝后沉降泥沙中小粒径颗粒相对含量减少,大粒径颗粒相对含量增加,最大粒径变大,泥沙初始粒径为<34μm、硫酸钾浓度为60mmol/L处理絮凝后最大粒径为200μm。研究成果为解决水肥一体化过程中的滴灌堵塞问题提供了参考。