田间小麦水肥一体滴灌不同首部枢纽位置的均匀性分析

介绍了水肥一体滴灌技术是国内外公认的一项节水灌溉技术。以小麦为例在假设忽略了滴灌施肥系统滞后、滴灌规格和滴头压力的差别下,从首部枢纽位置对小麦水肥一体滴灌均匀性施肥方面的影响进行了探讨,对目前滴灌施肥存在的问题进行了与实践相结合形式的理论研究,提出了一些改进措施和办法,为实现精准灌溉水肥一体化技术提供了有力支撑。     

注入式水肥一体化装置研究

【目的】为实现固体肥的水肥一体化,设计运行稳定、施肥均匀性高的水肥一体化装置并在设计的样机上进行试验,对注入式水肥一体化装置结构及加肥部分进行设计,分析装置运行过程参数。【方法】对装置的运行参数进行了试验测定,并采用控制变量法探究了装置的工作参数对肥液浓度均匀性的影响。通过试验探究了装置的施肥性能,并与压差施肥罐进行了对比。【结果】注入式水肥一体化装置能正常工作运行,样机的注肥流量为300L/h,加肥流量与步进电机转速成正比;本装置的搅拌速度越快、加肥流量越小、供水流量越大,肥液质量浓度均匀性就越高,且本装置施用5 kg复合肥时的最优搅拌速度为400 rpm;本装置在供水流量分别为1.5、1.0 m³/h和0.5 m³/h时,施完10 kg复合肥的施肥质量浓度偏差分别为51.67%、55.07%和52.75%,与压差施肥罐相比,本装置施完10 kg复合肥施肥质量浓度偏差总体小50%,出口肥液质量浓度的稳定性和均匀性远高于压差施肥罐。【结论】注入式水肥一体化装置能有效实现固体肥的水肥一体化,并将溶解的肥液持续注入到管道中;与同类型施肥设备相比本...     

一种旁路施肥机在喷灌水肥一体化的应用试验

针对现有水肥一体化系统施肥机安装管路复杂，自动化程度低、肥料利用效率低等问题，本研究通过解析旁路式施肥机工作原理，对水肥配比管路、电气控制元件布置结构以及动态显示界面进行设计，得到一种旁路施肥机。该旁路施肥机自动化程度较高，可实现水、肥精量调节。同时结合2015年、2016年在内蒙古通辽市的田间试验结果对该施肥机实际应用效果进行验证，应用该旁路施肥机施肥比压差式施肥罐和雨养施肥，2015年分别增产12%与69%;2016年分别增产9%与47%，且两年内应用该旁路施肥机施肥玉米水分生产率均最高，分别为1.87和1.81 kg/m³，经济效益显著。在现代农业高效节水灌溉领域该旁路施肥机具有一定的推广应用意义。     

水肥一体化滴灌工程探讨

为推广水肥一体化技术,普及相关工程技术知识,加快水肥一体化滴灌工程建设。从水肥一体化滴灌系统设计的角度,对水源工程、首部枢纽、输配水管网、灌水器4个组成部分进行探讨。结果表明,因地制宜制定工程方案、正确集成配套灌溉施肥设施设备、合理布设输配水管网,是满足功能要求、便于使用维护、降低工程投资的关键所在。对水肥一体化工程设计提供技术参考与借鉴,并对水肥一体化技术推广普及起到促进作用。     

日光温室水肥调配对滴灌李子生长

以日光温室滴灌条件下李子晚熟品种为材料进行水肥调配试验,探讨了水肥施用水平对李子叶面积、新梢生长量和产量的影响。采用SPSS统计软件对实测数据进行分析,结果表明水分、肥料和水肥交互作用对李子的生长和产量都有显著影响,其中肥料因素对李子生长影响较大,水分因素对李子产量影响较大;并且筛选出了李子在本试验方案处理中高产、节水的水肥管理措施。     

水肥一体化施肥机变量吸肥系统的设计与试验

依据现代农业生产中作物施肥与灌溉融为一体的发展趋势,对水肥一体化施肥机的关键部分—吸肥系统进行结构设计及吸肥通道的变量吸肥展开研究。设计了基于射流器并联的水肥一体化施肥机三通道吸肥系统,通过Solid Works三维软件建立水肥一体化水肥一体化施肥机三通道吸肥系统三维结构,并应用Flo EFD对吸肥系统吸肥性能进行仿真分析。构造了5种边界条件方案进行吸肥性能仿真分析对比,并以进口压力0. 5MPa出口压力0. 1MPa为例进行性能试验,结果表明:吸肥系统各通道吸肥精度最高可达98. 1%。对三吸肥通道的变量吸肥进行了控制器及管道机械部件的设计,并通过试验验证其可行性,旨在为水肥一体化施肥机的深入研究和发展提供参考。     

膜下滴灌水肥一体化研究进展

水资源短缺和肥料利用效率偏低是制约我国农业可持续发展的重要因素。膜下滴灌水肥一体化技术是将节水灌溉、按需施肥与覆膜农艺措施集成的高效灌水施肥技术,具有节水节肥、减蒸抑盐、提质增效和减少化肥投入等优点。综述了膜下滴灌水肥一体化技术对水肥利用效率、土壤水盐分布运移,氮磷钾养分在土壤-作物系统的吸收、转化、迁移规律和对土壤理化性质的影响,以及水肥耦合模型研究和滴灌水肥一体化发展历程,分析了膜下滴灌技术目前存在的问题并提出了对策建议。     

基于柱塞泵与单片机的可控施肥机设计与喷灌试验

为了实现水肥一体化施肥装备流量精确且无水头损失,设计了一种基于柱塞泵与单片机的高精度可控施肥机,开展了恒流模式下6个流量梯度的喷灌系统施肥均匀性试验;以喷头总流量变化幅度为变量,设计了在1∶10的水肥配比下2种灌溉总流量变化幅度的不同工况,对比启、闭可控施肥机恒定水肥比例模式对水肥一体化支管内肥料浓度稳定性的影响效果.试验结果表明,高精度可控施肥机在流量分别为100,200,400,600,800,1 000 L/h的6种恒流模式时,喷灌均匀系数C_U为99.33%~99.71%、变异系数C_V为0.35%~0.75%;C_U,C_V与施肥机流量分别呈正相关与负相关关系,且喷头喷洒肥液的电导率总平均值E_C_-与施肥机流量之间具有显著的正相关性.在恒定水肥比例模式时,试验组管道内肥液浓度在160 s时趋于稳定,且稳定后肥液电导率与目标值偏差率小于4%.高精度可控施肥机恒流模式试验表明施肥机大流量下施肥均匀性变异系数仅为小流量下的50%,且改变施肥机的流量是水肥一体化喷灌系统实现高均匀度变量施肥的一种有效途径;试验证明恒水肥配比模式可有效减小支管肥料浓度受外界的影响.     

紫花苜蓿地下滴灌灌水均匀性与适宜灌溉定额研究

研究主要探究不同灌溉方式紫花苜蓿地下滴灌灌水均匀性差距,并提出适宜的灌水定额。采用田间试验,设3个地下滴灌灌水定额（20、25、30 mm）,2个埋设深度（10、20 cm）和2个滴头流量（1.38、2.0 L/h）,研究了滴灌带流量、埋深在不同紫花苜蓿生育期内的灌水均匀度差异,同时进一步探究了不同灌水处理对紫花苜蓿株高、产量等参数的影响。滴灌带滴头流量对滴灌灌水均匀性的影响相对较大。在相同的滴灌带滴头流量下,滴灌带埋设深度10 cm与20 cm对滴灌灌水均匀系数影响不显著。当耗水量为456.69 mm时,紫花苜蓿干草产量最大,为12 847.78 kg/hm-2。基于节水效果、产量和高效等多生产因素的综合考虑,建议鄂尔多斯鄂托克前旗地区紫花苜蓿地下滴灌灌水定额为25 mm,灌水12～14次。     

线源滴灌土壤湿润均匀性的影响因素试验研究

线源滴灌设计中,滴灌管出流均匀性与土壤湿润均匀性有本质不同,前者仅仅是后者必要的基础,但是要保证线源滴灌土壤湿润均匀性,还需要考虑滴头间距、滴头流量、滴水量和土壤质地的差别。对影响线源滴灌土壤湿润均匀性的主要因素进行了试验研究。试验中所用土壤为沙土和沙壤土;滴头间距为30 cm和50 cm;滴头流量为0.3~4 L/h;滴水量为10~25 L不等。试验表明,沿滴灌管方向的土壤湿润均匀度取决于湿润区的交汇程度,而湿润区的交汇程度又取决于土壤湿润区水平运移宽度和滴头间距。沙土沿滴灌管方向的土壤湿润均匀度随滴水量的增大而显著增大,沙壤土的相应指标则随滴头流量的增大而增大。土壤湿润均匀度随滴头间距的增大而减小。线源滴灌设计时,粘粒含量较少的土壤应该有一定的设计湿润深度和较小的滴头间距才能保证其湿润均匀度满足设计要求。研究结论对完善滴灌技术设计理论有帮助。     

低压滴灌条件下提高系统灌水均匀度的途径探讨

低压滴灌是一种高效节能型灌水技术,采用低压滴灌不仅可以减少灌溉系统建设成本,而且可以降低系统运行成本,因此低压滴灌将是今后滴灌技术发展的一个重要方向。然而在灌水器工作压力小于5 m的低压条件下,采用现有的滴灌设备将会由于水力环境的变化引起毛管输水量和滴灌管(带)的有效铺设长度减小,降低滴灌系统的灌水均匀度和灌水质量等问题,为了不以牺牲灌水质量换取成本降低,通过分析低压滴灌的工作特点,提出了改进和提高低压滴灌灌水均匀度的方法和途径。     

滴灌条件下水肥耦合对干旱区红枣产量的影响

在环塔里木盆地的阿克苏地区,采用随机区组布置方案,进行田间小区试验,研究了滴灌条件下水肥耦合对红枣产量的影响。试验结果表明,施肥量固定时,灌水量与产量相关性较好;灌水量固定时,施肥量与产量相关性较好。水对生育期红枣产量的效应大于肥料,水肥合理时,水肥为协同作用,交互效应使红枣产量明显增加。红枣生育期水肥耦合的最佳模式为"灌水量5 248 m3/hm2+施肥量1 572 kg/hm2"。滴灌与水肥耦合节水技术集成的最佳模式为"灌水量5 248 m3/hm2+施肥量1 048 kg/hm2"。     

不同类型滴灌带灌水均匀度田间试验分析

"十二五"规划中指出发展节水灌溉的同时保证低能耗,为此,低压低能耗的微灌技术将成为未来节水灌溉发展的核心。实验选取了自治区节水灌溉重点县自动化滴灌示范基地中使用较多的两种不同类型滴灌带作为研究对象,分析了不同铺设坡度、铺设长度、入口压力等对滴管带灌水均匀度的影响。结果表明,该自动化滴灌示范基地中采用的两种滴灌带均能满足设计的灌水要求,均匀度良好。从试验结果中还发现A型滴灌带在低压条件下进行灌水均匀度良好,综合分析且在耗能上较B型滴灌带低,能够达到低压低能耗微灌技术的要求。     

地下滴灌技术的研究及其进展

地下滴灌是在滴灌技术日益完善的基础上发展而成的一种新型高效节水灌溉技术。在分析和研究了大量国内外有关文献的基础上，对地下滴灌的发展历史、地下滴灌的优缺点和研究现状及其进展进行了归纳总结，提出了今后需要进一步研究和探索的问题。     

滴灌施肥水肥耦合对温室无土栽培水果黄瓜产量的影响

试验对温室内无土栽培的水果黄瓜在不同生育阶段进行了不同的水肥耦合试验,旨在揭示黄瓜产量与灌水量及施肥配比的内在关系.结果表明:生育期最优灌水量为3 975 m3/hm2左右,最优施肥配比为N:P2O5:K2O=2:1:3;5、6、10月份的最优灌水量为试验的中水,7-9月份的最优灌水量为试验的高水,最优施肥配比在5-10月份,都为N:P2O5:K2O=2:1:3,与全生育期规律一致.     

宁夏干旱风沙草原区紫花苜蓿地下滴灌水肥耦合试验研究

针对宁夏干旱风沙草原区紫花苜蓿地下滴灌灌溉制度、水肥协同效应不明确的问题。通过田间试验,对不同水肥组合下地下滴灌紫花苜蓿株高、土壤水分、产量及水分生产效率等指标进行综合分析,结果表明,处理D11条件下地下滴灌紫花苜蓿生长状况较好。研究提出了宁夏干旱风沙草原区苜蓿地下滴灌水肥耦合灌溉制度为:灌溉定额为3150m3/hm^2,灌水次数为12次,施肥量N为90kg/hm^2、P2O5为126kg/hm^2、K2O为108kg/hm^2。     

低压条件下滴灌灌水均匀度试验研究

低压滴灌毛管进口工作压力、铺设长度、地面坡度及毛管管径是影响滴灌灌水均匀度的重要参数。试验研究结果表明,低压条件下毛管进口压力的变化对灌水均匀度的影响并不明显;灌水均匀度随着毛管铺设长度的增大呈降低趋势,管径越小,降低越显著,但在一定管长范围内,毛管铺设长度对灌水均匀度的影响并不明显;逆坡情况下,灌水均匀度随着坡度的增大而减小,顺坡情况下,灌水均匀度随着坡度的增大呈先增大而后减小的趋势,在2‰的坡度时达到峰值;灌水均匀度随着管径的增大而增大,当管径增大到一定程度后,灌水均匀度随管径增大的幅度减缓。     

滴灌条件下水肥耦合对苹果幼树生长与生理特性的影响

为探明半干旱区苹果树科学合理的灌溉和施肥制度,进行了滴灌条件下北方半干旱地区水肥耦合效应对苹果幼树生长与生理特性影响的试验,灌水设4个水平,施肥设3个水平,其中灌水处理为田间持水率的75%~90%（W1）、65%~80%（W2）、55%~70%（W3）和45%~60%（W4）,施肥处理为N、P2O5、K2O与风干土质量比分别为0.9、0.3、0.3g/kg（F1）,0.6、0.3、0.3g/kg（F2）,0.3、0.3、0.3g/kg（F3）。结果表明：不同水肥耦合处理下苹果幼树各生育期植株生长量、叶面积和干物质量最大值均出现在F1W2处理,最小值均出现在F3W4处理,植株生长量和叶面积在萌芽开花期、新梢生长期、坐果膨大期和成熟期较F1W1处理分别增加了6.9%、6.2%、11.0%、2.7%和9.3%、5.8%、5.0%、3.3%,生长指标一定程度上可以反映作物的生理特性。随着苹果幼树的生长,不同水肥耦合处理对苹果幼树叶片SPAD的影响越来越大,苹果幼树全生育期耗水量随灌水量和施肥量的增加呈递增的趋势,在F1W2处理下水分生产率均达到最大值（2.43kg/m3）,且与F1W1处理相比增加了14.6%,耗水量却减少了12.2%。苹果幼树净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的最大值均出现在F1W1处理,F1W2处理与其相比分别降低了4.2%、9.7%和4.2%,但水分利用效率提高了5.9%,最大值也出现在F1W2处理。综上,F1W2水肥处理为最佳的水肥耦合模式,是最佳的灌溉和施肥制度。