微喷带单孔水量分布影响因素试验研究

为了探究微喷带管径、喷孔结构、工作压力以及喷射角度对单孔水量分布影响,以常用的机械打孔的Ф28,Ф32,Ф40和Ф50这4种微喷带为研究对象,通过调节微喷带的喷射角度和工作压力,研究微喷带正常运行时单孔喷水(其他孔进行遮挡,不混入测试单孔的水流中)特性,测定了不同工作压力条件下射程、湿润面积、干燥区宽度等参数.结果表明:喷水射程随喷射角度先增大再减小,射程最大值为30°~ 40°,随工作压力的增大而增大;湿润区宽度与喷射角度、工作压力均存在正相关的关系;射程与干燥区宽度随喷射角度的变化规律相同;湿润区面积的最大值出现在喷射角度为50°时.在实际运行中,建议微喷带喷射角度为30°~50°,并应根据干燥区与射程合理布置相邻微喷带的铺设间距.     

旋转式微喷头转速对水力性能影响的试验研究

通过试验分析了旋转式微喷头的转速对水力性能的影响,试验处理设置为:3种喷嘴直径,分别为1.4mm、1.8 mm和2.4 mm;5种阻尼脂量,分别为无阻尼、1/6阻尼脂、1/3阻尼脂、2/3阻尼脂和全阻尼。结果表明,利用阻尼脂可以显著降低微喷头的转速,在100~250 kPa工作压力下,微喷头的转速可以从无阻尼时的2230~4225 r/min降到全阻尼时的0.1~1.1 r/min。与无阻尼的高速旋转微喷头比较,低转速微喷头可以显著增加射程,在100~250 kPa工作压力时,其射程增加20.5%~31.8%。而在低转速区,微喷头的射程变化不大,在200kPa工作压力下,直径1.8 mm喷嘴微喷头转速从0.41 r/min增加到6.1 r/min时,射程仅降低4.4%。与无阻尼的高转速微喷头比较,低转速微喷头水量分布更趋近于三角形分布。     

微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水和产量的影响

黄淮海麦区水资源短缺,探明畦灌和微喷补灌对麦田土壤物理性状及冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率调节的差异,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2016—2018年冬小麦生长季,设置畦灌和微喷补灌两处理,研究其对麦田0～40 cm土层土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水率,及冬小麦各生育阶段棵间蒸发量、蒸腾量、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明微喷补灌处理与畦灌处理相比, 0～20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度、毛管孔隙度和田间持水率增加;冬小麦返青后春季分蘖明显减少,返青至拔节期的棵间蒸发量和蒸腾量及全生育期总耗水量均显著减少;籽粒产量无明显变化,但水分利用效率显著提高,说明微喷补灌可以改善麦田土壤物理性状,优化冬小麦群体结构,通过减少棵间蒸发和植株无效蒸腾降低麦田耗水量,从而在维持高产水平的同时提高水分利用效率。     

微喷灌结合滴灌对温室高温环境和作物生长生理特性的影响

微喷灌结合滴灌是指在作物根区滴灌的基础上对作物冠层进行微喷灌来改善作物生长环境的一种灌水方式。为了探明微喷灌结合滴灌（micro-sprinkler irrigation combined with drip irrigation,MSDI）和地表滴灌（surface drip irrigation,SDI）2种灌水方式下温室高温环境及作物生长生理特性的差异及响应规律,该研究以黄瓜为试验对象,于2017年2－6月开展了2种灌水方式下温室环境及黄瓜生长生理特性的观测试验。结果表明：在改变温室环境方面,MSDI灌水方式较SDI可增加温室内相对湿度,降低气温,同时降低叶片温度约4℃;在作物生长生理特性方面,采用MSDI可增加黄瓜株高与茎粗,降低作物茎流速率,促进黄瓜生长;2种灌水方式下黄瓜最大光合效率几乎一致,分别为0.74和0.77,但日平均实际光合效率差异明显,分别为0.57和0.47,MSDI灌水方式下黄瓜叶片日平均气孔导度和光合速率比SDI方式分别高182.8%和92.4%。该研究成果对于合理调控温室高温环境、提高温室作物产量具有重要的指导意义。     

微喷头水量分布仿真及组合优化研究

微喷头以其适应性强、节水效果好等优点受到全世界广泛采用。微喷头的水量分布受微喷头的安装高度和工作压力的影响,微喷头组合均匀系数与安装高度、工作压力和组合间距密切相关。通过Matlab软件结合Surfer软件进行组合优化,以喷洒强度和组合均匀系数作为约束条件,以投资作为优化目标,可以求出合适的安装高度、工作压力和组合间距。     

高架式与地插式组合微喷灌效益的影响因子对比试验

高架式与地插式组合微喷灌比较试验表明：喷头设置离地面高度2.5 m,不但给机械化耕作和生产作业营造了便利的操作空间,各项生产作业效率提高,而且不用埋铺管道,不破坏耕作层,检修方便.每667m^2节省用工费52.5元,减少投资15.5元.     

高架式自动化微喷灌与传统灌溉方式比较试验

通过高架式自动化微喷灌（包括施药和施肥）和传统灌溉（传统施药和施肥）方式比较试验表明,高架式自动化微喷灌在水、肥、药有效利用方面均优于传统灌溉,分别提高33%、19%和22.9%;上海青（瓢儿白）生育期缩短14 d,产量和商品率分别提高43%和12%,劳动生产率提高约49倍,利润近11.7倍.     

高架式微喷灌系统的喷头选型试验

通过6个微喷头产品水力性能参数比较,结果表明：绿源S-0088型微喷头产品在雾化指标（Pd）、喷灌均匀系数（Cu）等主要技术参数指标方面均优于同类产品,价格也较为合理.选择绿源S-0088型微喷头,作为贵阳地区高架式自动化微喷灌技术体系中的喷头选型最为适宜.     

控水控肥对微喷灌三七土壤磷素的影响

通过3个控水水平和4个控肥水平正交试验,对2017—2019年泸西县大栗树村三七典型种植区控水控肥条件下微喷灌三七土壤全磷和速效磷运移分布及其储量特性进行试验研究.结果表明:不同灌水量全磷以三七植株为中心沿水平方向和土壤深度增大均逐渐减小,水平方向最大值出现范围在0~10 cm,土壤深度最大值出现范围在0~20 cm.速效磷沿水平方向和土壤深度增大均先减小后增大,沿水平方向和土壤深度方向最大值出现范围均在0~20 cm.不同施肥量全磷和速效磷以三七植株为中心沿水平方向和土壤深度增大均先减小后增大,处理W3F2全磷和速效磷水平方向和土壤深度方向最大值出现范围在0~10 cm.不同灌水量全磷和速效磷分布均匀系数均随灌水量增加先减小后增大,处理W3F2全磷和速效磷分布均匀系数最小,分别为46.77%和62.70%,处理CK全磷偏态系数为负值,其余处理全磷和速效磷偏态系数均为正值.不同施肥量全磷和速效磷分布均匀系数均随施肥量增加先减小后增大,处理W2F3全磷分布均匀系数最小,为46.83%;处理W2F4速效磷分布均匀系数最小,为68.68%;处理W2F1速效磷偏态系数为负值,其余处理全磷和速效磷偏态系数均为正值.不同灌水量全磷和速效磷储量在土壤表层0~20 cm最大,全磷和速效磷储量均随土壤深度增加而减少,随灌水量增加而增加.不同施肥量全磷和速效磷储量均随施肥量增加先增大后减小,处理W2F3全磷和速效磷储量平均值最大.该研究对三七土壤水肥高效利用和调控提供技术支持,对三七高产优质种植具有指导意义.     

微喷灌技术在雨水集蓄利用工程中的研究与示范

内蒙古准格尔旗属于我国典型的黄土高原干旱半干旱丘陵山区,由于该区受特殊的地理、地形以及水文气象条件的影响,使得雨水集蓄利用工程成为解决该区农牧业生产的主要出路,利用该工程结合微喷灌技术进行集雨补充灌溉,有效缓解了水分供需错位的矛盾且为保证牧草稳产高产提供了必要条件.试验通过有限补充灌溉的方式,探讨了集雨补充微喷灌条件下对牧草产量和盖度的影响.研究结果表明:在牧草返青期采用微喷节水补灌技术,使灌溉处理牧草产量较不灌处理牧草产量提高了21.58%～68.73%,盖度提高5.77%～17.65%;旱作混播牧草较旱作单播牧草产量提高28.8%～40.8%,灌溉混播牧草较灌溉单播牧草产量提高25.0%～95.4%,为集雨补灌旱作区发展生态畜牧业建设提供了技术支持.