低压滴灌灌水均匀度试验研究

【目的】通过对灌水均匀度的研究,寻求改进和提高低压灌溉系统灌水均匀度的途径和方法。【方法】通过试验研究了低压条件下毛管进口压力、铺设长度、铺设坡度及管径等参数对灌水均匀度的影响,并用SPSS统计分析软件对试验数据进行了处理。【结果】在其他条件不变时,灌水均匀度随着毛管管径的增大而增大,随着毛管铺设长度的增大而减小,逆坡时,随着坡度的增大而减小,顺坡时,随着坡度的增大呈先增大后减小的趋势;毛管进口压力对灌水均匀度影响不显著,毛管铺设长度、管径及铺设坡度对灌水均匀度影响显著,其中毛管铺设长度影响最大,毛管管径次之,毛管铺设坡度最小。【结论】可以通过适当增大毛管管径、减小灌水器设计流量及对地形适当分区等措施,提高低压滴灌系统的灌水均匀度,保证系统的灌水质量。     

几个参数对反馈自控微灌灌水均匀度的影响

反馈自控微灌技术主要通过土壤在不同的含水量下有不同的土水势变化来实现的；不通过水泵进行加压，完全靠控制器与地面压力差提供压力，压力不高。通过试验分析了毛管铺设长度、压力水头、滴孔间距等参数对灌水均匀度的影响，结果表明铺设长度对灌水均匀度影响明显，灌水均匀度随铺设长度增长而减小；灌水均匀度随毛管压力水头、滴孔间距增大而增大。     

微灌灌水器设计工作水头优选的研究

微灌系统灌水器的工作水头与灌水的水均匀度的关系并非是“灌水器的工作水头越高，则微灌系统的灌水均匀度越高”而是与所选灌水器的流态指数及管道的流量指数有关。本文根据灌水器工作水头与灌水均匀度的关系，以支管产面积所费用最小为目标函数，以田间管网允许水头偏差及其在支，毛管上的最优分配比为约束，建立了经济上最优的灌水器设计工作水头模型，并以此为依据确定出经济合理的支，毛管管径。     

微灌灌水器设计工作水头优选的研究

微灌系统灌水器的工作水头与灌水均匀度的关系并非是“灌水器的工作水头越高,则微灌系统的灌水均匀度越高”,而是与所选灌水器的流态指数及管道的流量指数有关。本文根据灌水器工作水头与灌水均匀度的关系,以支管单元单位面积年费用最小为目标函数,以田间管网允许水头偏差及其在支、毛管上的最优分配比为约束,建立了经济上最优的灌水器设计工作水头模型,并以此为依据确定出经济合理的支、毛管管径。     

基于灌水均匀度的温室自流式低压滴灌设计方法研究

温室滴灌技术应用广泛,但现有的低压滴灌系统设计仍不完善,灌水均匀度难以保证。本文通过对温室大棚中低压滴灌灌水均匀度和出水量进行试验研究,以水头高度、支管和毛管的排布方式及毛管的数量、长度为参数,分析灌水均匀度和出水量的变化规律。结果表明,毛管长度越长、数量越多,灌水均匀度越小;当控制其他参数不变时,随着水箱水头高度下降,支管、毛管逐渐被水充满,灌水均匀度和出水量逐渐增大;当灌水面积相同时,毛管沿支管集中分布较发散分布灌水均匀度更高。可通过适当调整支管和毛管的排布方式,改变水头高度和毛管数量、长度来保证灌水质量。试验结论为确定符合作物生长的最优低压滴灌系统布置方案提供参考。     

关于多口出流管道允许最大长度的计算问题

本文对多口出流管道（支、毛管）允许最大长度的计算公式的使用提出了不同的见解。并以毛管与灌水器的布置形式为依据计算毛管允许的最大长度。     

五种农机不能买

灌水器的作用是把末级管道（毛管）的压力水流均匀而又稳定地灌到作物根区附近的土壤中．灌水器质量的好坏直接影响到微灌系统的寿命及灌水质量的高低。灌水器种类繁多，各有其特点，适用条件也各有差异。     

节水灌溉技术知识讲座之七灌溉设备(一)——灌水器

灌水器的作用是把末级管道(毛管)的压力水流均匀而义稳定地灌到作物根区附近的土壤中,灌水器质量的好坏直接影响到微灌系统的寿命及灌水质量的高低.灌水器种类繁多,各有其特点,适用条件也各有差异.     

内镶式滴灌带水力性能试验研究

内镶式滴灌带是滴灌系统应用最多的灌水器类型,本研究对不同厂家、不同标称流量、不同压力补偿性能的5种内镶式滴灌带进行压力流量关系测试,探讨在实际工作压力高于、尤其是低于设计工作压力时,灌水器流量和灌水均匀性所受的影响.结果表明:非压力补偿性能滴灌带的流量随工作压力的降低而减小,在滴灌带较短条件下,较低工作压力对滴灌带的流...     

膜下滴灌不同灌溉定额及灌水周期对棉花生长和产量的影响

[目的]在膜下滴灌条件下,灌溉定额及灌水周期对棉花生长和产量的影响.[方法]通过设置不同的灌水定额及灌水周期,在灌水前后对土壤水分进行监测,测定不同生育期的花铃数及株高等生理指标.[结果]低灌溉定额条件下,灌水周期对棉花株高影响不明显,随灌溉定额的增大,株高逐渐增大;当灌溉定额一定时,随灌水周期的增大,株高减小;灌溉定额为3 300 m3/hm2,灌水周期为8 d时,棉花结铃数最多,对提高棉花产量有利,灌水周期为10 d的结铃数最小.[结论]灌溉定额为5 100 m3/hm2时,灌水周期为10 d可使棉花提前现蕾;灌溉定额为4 688 m3/hm2,灌水周期为8 d时,产量最高,综合效益最高.     

压力补偿滴头抗堵塞性的数值模拟研究

【目的】用数值模拟方法研究压力补偿滴头的抗堵塞性,为灌溉滴头的结构改进提供参考。【方法】以孔口式压力补偿滴头为对象,综合运用流固耦合与液固两相流的数值模拟方法,分析压力补偿滴头在不同入流颗粒粒径（0.01,0.02,0.04和0.06 mm）及体积分数（0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%和1.2%）下,压力补偿滴头的内流场及颗粒体积分数分布规律。【结果】在供试颗粒粒径及体积分数范围内,压力补偿滴头流道内局部颗粒体积分数升高,容易发生沙粒沉淀;同一位置处水的速度较固体颗粒大;随着入流颗粒粒径及体积分数的增大,滴头出流量略有减少,但仍达清水流量的94.7%以上;入流颗粒体积分数相同时,颗粒粒径越大,流道内最大颗粒体积分数越大。【结论】改进压力补偿滴头环形流道的入口结构能提高其抗堵塞性;提高灌溉系统抗堵塞性需同时提高滴头抗堵塞性并改进过滤设施。     

大棚蔬菜滴灌系统案例设计与分析

选取大棚蔬菜种植园为实例,根据当地的水文地质特征、水源条件、大棚分布以及蔬菜种植结构,详细计算并校核了滴灌系统的总体分布、灌溉均匀度、允许灌溉强度、设计湿润比、灌水器选择、毛管极限长度等设计标准参数。通过灌溉制度的制定,计算各级管道管径、水头损失,选择过滤器,确定水泵型号,完成了滴灌系统的整体设计。该滴灌设计案例分析过程详细,结果合理,可作为相关滴灌工程设计参考依据。     

山区滴灌工程灌溉参数与减压阀位置设计

滴灌具有高效节水、省工节地、增加产量等优点。山地滴灌工程设计、灌溉参数的设计与压力控制是保证工程正常运行的关键,为了充分发挥滴灌工程效益,结合实际工程,对微灌工程的耗水强度、补水强度、土壤湿润比、灌水均匀度等参数做了计算,对管道布置、毛管长度、轮灌组做了设计并对支管入口压力与减压阀位置做了分析,得出了滴灌耗水强度和补水强度均为6mm·d-1,湿润带宽75cm,灌溉湿润比值48%,在计算水压为3~4kg范围内安放减压阀的结论,可为类似的工程设计提供参考。     

基于正交试验的玉米最优产量渗灌技术组合分析

【目的】研究不同作物渗灌土壤水分状况与产量效应,为渗灌推广应用提供技术参考。【方法】基于正交试验设计,以渗灌玉米产量为敏感性分析指标,研究渗灌灌溉下播种深度、渗灌埋深、灌水频次和灌水定额对玉米产量影响的敏感性,观测不同处理下土壤水分状况。【结果】渗灌与膜下滴灌土壤水分分布有所不同。渗灌耕作层土壤含水率低,中下层土壤含水率渐增;膜下滴灌耕作层土壤含水率较高,中层土壤有所下降,下层含水率增高。4 200 m³/hm²渗灌定额玉米产量达9 905.56 kg/hm²。渗灌玉米平均产量9 485.10 kg/hm²,比膜下滴灌高出12.7%。【结论】对渗灌玉米产量影响最为显著的是播种深度,其次为灌水频次、渗灌埋深,影响最小的是灌水定额。播种深度20 cm,渗灌埋深30 cm,灌水定额600 m³/hm²,灌水频次7次为渗灌玉米高产最优参数组合。     

设施栽培下不同灌溉处理对‘希姆劳特’植株生长及果实的影响

【目的】在水资源短缺问题日趋凸显及设施栽培不断发展的背景下,研究设施栽培条件下水资源的有效利用具有重要的实际意义。研究旨在通过测定、分析不同灌溉处理对鲜食葡萄植株生长及果实品质和产量的综合影响,以期筛选出最优的灌溉模式,为实际生产应用提供理论支撑。【方法】在设施栽培条件下,以鲜食葡萄品种‘希姆劳特’为试材,在葡萄生育期内,分别采用充分灌溉、部分根区干燥、生长前期及生长后期水分亏缺4种不同的灌溉处理对试验植株进行灌溉处理。在果实成熟期,通过分析不同灌溉处理对葡萄植株的副梢发生数量、叶片面积、茎粗、节间距、夏剪重量、粒径大小、穗长、穗重、粒重,果实还原糖、总酸、可溶性固形物、Vc、外观内质评分,叶片初始量子效率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率、最大净光合速率、水分利用效率,叶水势和果实产量的影响,综合评定获得最优灌溉方式。【结果】与充分灌溉相比,部分根区干燥、前期水分亏缺、后期水分亏缺这3种水分亏缺方式均能降低葡萄植株的副梢发生数量、叶片面积、茎粗、节间距和夏剪重量,也能减少果粒的横径、纵径和粒重以及果穗的穗长和穗重,但提高了果实的还原糖、可溶性固形物和Vc;3种水分亏缺方式对果实的外观内质评分的影响有所差异,部分根区干燥和后期干旱均能显著提高评分,而前期干旱的评分则略低于充分灌溉;不同的水分亏缺方式都降低了葡萄叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,但提高了胞间CO2浓度和水分利用效率;不同形式水分亏缺的条件下,葡萄叶片的初始量子效率、光补偿点和暗呼吸速率均高于充分灌溉,而最大净光合速率则低于充分灌溉;不同形式水分亏缺处理下的叶水势均低于充分灌溉;部分根区干燥和转色前水分亏缺处理均能显著地降低产量,而转色后进行水分亏缺的处理植株产量降低不显著。【结论】水分亏缺可以作为可调节植株营养与生殖生长、促进果实品质和水分利用效率提高的手段,从而提高经济效益和生态效益。葡萄果实转色后水分亏缺的调亏灌溉方式在降低植株长势的同时又能稳定产量,并提高品质和水分利用效率,较其他灌溉方式效果好。     

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。     

滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应

【目的】研究滴灌冬小麦不同滴灌量土壤水分时空分布及冠层特征响应,为北疆滴灌小麦灌溉制度、滴灌参考指标提供科学理论依据。【方法】采用大田试验,设不同滴灌量处理,研究滴灌后土壤含水量时空扩散特征,离滴灌带不同距离麦行土壤含水量在不同生育期动态变化特征及冬小麦冠层特征响应。【结果】在不同时段0～20 cm表土层土壤水分变化最为剧烈,且随滴灌量的增加而趋于缓和;滴灌方式20～80 cm土层为主要储水层;滴灌量为2 475 m³/hm²滴灌后远离滴灌带麦行土壤水分补充极少,该趋势在表土层更加明显;通过增加滴灌量使水分更早向远管麦行扩散;滴灌量低于3 750 m³/hm²进入扬花期后0～60 cm土层土壤含水量低于15.0%,滴灌量低于3 150 m³/hm²进入灌浆期后0～60 cm土层土壤含水量接近10%,不利于籽粒灌浆和产量形成;总叶面积指数近管麦行较远管麦行高水处理增加9.50%,中水处理增加7.40%,低水处理增加5.72%;不同处理冬小麦倒三节茎粗近管麦行＞远管麦行位置,高水近管麦行为0.210 cm,低水远管麦行为0.182 cm。【结论】北疆冬麦区随滴灌量降低土壤水分明显下降,影响了小麦叶面积、株高、穗长、茎粗等个体生长发育;冬小麦返青后滴灌量3 750 m³/hm²缩小近管麦行、远管麦行位置土壤水分差异,减少远离滴管带麦行土壤水分亏缺对小麦生长发育的影响;滴灌量低于3 150 m³/hm²北疆冬小麦种植区扬花期后0～60 cm土层会出现水分亏缺,显著影响小麦籽粒灌浆和产量形成。     

苹果幼树根域局部灌溉的水分运转特性

【目的】研究部分根域灌水条件下,水分在根系和地上部的运输及根系间的横向运输。【方法】以三年生分根盆栽的‘皇家嘎拉’苹果幼树为试材,采用氘水（HDO）示踪法,研究部分根域灌水后不同时间段水分在苹果树根系、主干、一年生枝、当年生新梢与叶片的运输和分配特点及灌水、干旱根域间根系的水分运输差异。【结果】1/4根域灌溉处理HDO最高丰度首先出现在根系中,然后是地上部各个器官;而2/4根域灌溉的HDO最高丰度在地下根系和地上部器官同时出现,但时间较1/4根域灌溉处理推迟;288 h的根系HDO丰度始终高于地上部各器官。1/4、2/4根域氘水处理后2 h,根系中HDO丰度百分比均呈现出吸收根＜2-5 mm＜2 mm＜大于5 mm根的顺序,地上部以叶片和主干HDO丰度较高。【结论】部分根域水分供应不足时,根系首先吸收水分满足自身需求,然后再向地上部运输;部分根域水分供应充足时,根系吸收的水分同时向地上部和其它根域根系运输。灌水根域向干旱根域的水分运输主要通过直径>5 mm根、2-5 mm根、<2 mm根和吸收根逐级完成。     

涌泉根灌对山地梨枣产量形成及水分利用的影响

【目的】探讨不同灌水定额下涌泉根灌对山地梨枣树生理指标、产量和水分利用效率的影响,为山地梨枣的生产管理提供参考。【方法】以8年生梨枣树为对象,采用涌泉根灌方式,设33,132,264 m³/hm² 3个灌水定额处理,同时在相同灌水定额下,以滴灌、管灌为对照,比较各灌水定额下不同灌水方式对梨枣产量形成及水分利用的影响。【结果】与滴灌和管灌相比,涌泉根灌能够维持甚至促进枣吊的生长,同时可以维持或者减少枣树的新梢生长量和落果率。随着灌水定额的增大,新梢生长量、枣吊和梨枣落果率总体上呈增加趋势,但因灌水方式不同而存在差异。在供试3个灌水定额条件下,枣树的产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均表现为涌泉根灌和滴灌较管灌显著提高。不论采用何种灌水方式,随灌水定额的增加,枣树的产量和水分利用效率增大到一定程度后均不再持续增加,但灌溉水利用效率均随灌水定额的增大而减小。【结论】涌泉根灌是一种值得推广的高效节水灌溉技术。     

滴灌模式对苹果光合特性、产量及灌溉水利用的影响

【目的】 探明黄土区苹果优质高效生产的滴灌模式。【方法】 该研究以8年生寒富苹果树为研究对象,试验设3种滴灌方式：分根交替滴灌（ADI）、单管滴灌（UDI）和双管滴灌（BDI）,及3个灌水梯度：高水（W1）、中水（W2）和低水（W3）,采用正交试验设计,共9个处理。研究滴灌方式与灌水处理对苹果冠层、光合、外观品质、产量及灌水利用效率的影响。【结果】 与W1相比,减少灌水量显著减少叶面积指数、叶倾角和丛生指数（P<0.05）。与单管滴灌相比,分根交替处理显著增加叶面积指数（P<0.05）,显著降低叶倾角与丛生指数（P<0.05）。在果实膨大期（DAF=80 d）,ADI-W2处理的净光合速率、羧化效率和叶片瞬时水分利用效率达到最大值。苹果叶片11：00的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和羧化效率随开花后天数（DAF）增加呈先增加后减小的趋势。各水分处理下苹果叶片净光合速率日变化呈“M”型规律,ADI处理净光合速率“午休”现象不明显,各处理的叶片瞬时水分利用效率(除ADI-W2外）处理峰值均出现在上午10：00,ADI-W2处理推迟了峰值的时间,其叶片瞬时水分利用效率的日均值为各处理的最大值（3.22 μmol·mmol^-1）。ADI与W2组合能够提高产量,在两年内,ADI-W2处理的苹果硬度（9.09 kg·cm^-2）、果形指数（0.88）、大果率（63.46%）、单果重（224.12 g）和产量（33 010.15 kg·hm^-2）均最大,ADI与W3组合能够提高灌溉水利用效率,ADI-W3处理灌溉水利用效率（36.21 kg·m^-3）最高。【结论】 运用综合评分法得到ADI-W2处理为最优组合,因此黄土区苹果节水增产应采用中水量分根交替滴灌的方式。