保护地番茄渗灌适宜灌水控制上限的研究

用田间小区试验的方法,研究了保护地栽培番茄渗灌不同灌水控制上限(单次灌水量)对番茄耗水特点、灌溉水水分利用效率等的影响。渗灌管埋深为30 cm、计划湿润层30 cm且其湿润比取0.5、灌水控制下限为土壤水吸力30 kPa。试验结果表明,灌水控制上限取土壤水吸力8 kPa、单次灌水量取145 m3/hm2时,有利于番茄植株生长发育,可以实现高产、节水的目标。     

不同灌溉方法对保护地土壤温度的影响

采用日光温室栽培番茄的试验方法,就节点式渗灌、沟灌、滴灌、普通渗灌等4种不同的灌溉方法对土壤温度的影响进行了研究.试验结果表明,灌溉方法对土壤10 cm深处土壤温度影响不显著;沟灌与节点式渗灌、滴灌和普通渗灌处理20～50 cm土层土壤温度差异达到5%显著水平,在4种灌溉方法中,番茄全生育期0～50cm土层土壤的总积温为滴灌最高,达为6 205.4℃,比节点式渗灌,普通渗灌、沟灌分别高了10.2℃、52.9℃和118.7℃.灌水方法对土壤温度日变化的影响为:10 cm深土层土壤温度最大值节点式渗灌和普通渗灌的分别出现在13:00时和14:00时左右,滴灌在15:00时前后,沟灌出现在16:00时左右.     

节点式渗灌温室黄瓜适宜灌水控制下限的研究

以温室栽培小区节点式渗灌灌溉试验的方法,研究黄瓜生育前期和后期不同灌水控制下限对黄瓜田间耗水量、作物产量以及水分利用效率的影响,灌水控制上限为田间持水率,计划湿润层的湿润比为0.7。结果表明,灌水控制下限土壤水吸力值与灌水量、黄瓜产量和水分利用效率的数量关系可用二元二次方程表达;黄瓜前、后2个生育期灌水控制下限土壤水吸力值分别为20 kPa及35 kPa时,可实现节水、高产和高效的同步提高。     

日光温室番茄栽培不同灌溉方法节水效果的比较

采用日光温室小区栽培番茄的试验方法,对沟灌、膜下滴灌和普通渗灌、节点渗灌4种灌溉方法耗水特点进行研究,探讨了不同方法灌溉灌水量与番茄产量、水分利用效率之间的关系,分析了不同灌溉方法耗水差异产生的机理;得出沟灌、膜下滴灌和普通渗灌、节点渗灌灌水量分别为1473.99、1181.66、1168.078、89.91 m3/hm2,水分利用效率分别为42.00、53.96、54.557、0.37 kg/m3,结果表明,节点渗灌具有灌水量少、水分利用效率高、灌水后对地温影响小等优点,应在日光温室番茄栽培中优先选用。另外,温室内水面蒸发量可以用来指导灌溉,作为判断灌水量的参考。     

灌溉方法对保护地土壤耗水量与番茄水分利用效率的影响

渗灌、滴灌和沟灌3种灌溉条件下土壤水分分布不同,灌水1d后渗灌土壤含水量最大值出现在30cm深处;滴灌出现在20cm深处,而沟灌0～40cm各土层土壤含水量相差较小,但明显高于渗灌和滴灌。沟灌耕层土壤蒸发损失的水分大于滴灌大于渗灌。渗灌、滴灌有助于番茄植株形态指标的建成,为后期产量的形成奠定了基础,致使渗灌、滴灌番茄产量分别显著和极显著地高于沟灌。     

蓄雨屋顶超纤渗灌系统土壤含水率分布特征

【目的】灌溉难是城市绿色屋顶发展的一个重要限制因素。为了克服屋顶灌溉难题,本文提出了一种新型的自动节水渗灌技术,即超细纤维毛细芯渗灌（超纤渗灌）。【方法】通过屋顶试验研究了该渗灌系统的土壤含水率分布特征,并评估了方向盘式超纤渗灌、环状超纤渗灌、直芯超纤渗灌的灌水均匀度。【结果】土壤含水率按照方向盘式超纤渗灌、环状超纤渗灌、直芯超纤渗灌方式递减,且3种超纤渗灌的平均土壤含水率比无渗灌高出46.7%。环状超纤渗灌与方向盘式超纤渗灌的克里斯琴森均匀系数CUC相差不大。方向盘式超纤渗灌平台以及环状超纤渗灌平台土壤含水率高于5%的时间大于95%。供水半径为25、20、15、10 cm和5 cm处,环状超纤渗灌比直芯超纤渗灌CUC分别高1.6%、4.2%、4.8%、4.3%和9.3%。【结论】超纤渗灌供水能力良好,具备自动灌溉、提高以及稳定土壤含水率的能力,将会缓解屋顶植被缺水干旱现象并促进绿色屋顶的健康运行。     

温室滴灌土壤基质势调控对番茄生长、品质和耗水的影响

【目的】获得华北地区日光温室冬春茬番茄优质高产滴灌灌溉制度。【方法】采用田间试验的方法,布置了7个不同土壤基质势阈值的试验,在番茄开花坐果期和结果期分别控制滴头正下方20 cm深度土壤基质势阈值在-15kPa和-15 kPa(S1)、-15 kPa和-30 kPa(S2)、-15 kPa和-45 kPa(S3)、-25 kPa和-25 kPa(S4)、-30 kPa和-15 kPa(S5)、-30 kPa和-30 kPa(S6)以及-30 kPa和-45 kPa(S7),研究了番茄生育期内土壤基质势动态调控对番茄生长、果实品质、耗水量和水分利用效率等的影响。【结果】在试验控制的土壤基质势范围内,①在番茄开花坐果期,番茄株高和茎粗均随土壤基质势阈值的升高而增加,进入结果期后不同土壤基质势处理下的番茄株高差异不明显,但茎粗仍随着土壤基质势阈值的升高而增加;②开花坐果期不同土壤基质势处理下的叶片SPAD值(相对叶绿素量)无显著差异,但结果期不同处理叶片SPAD值差异明显,表现为开花坐果期土壤基质势阈值高于低处理(S5、S6和S7)的叶片SPAD值;③对于开花坐果期土壤基质势阈值较低的处理,其畸形果率低、果实可溶性固形物量高,并且随着结果期土壤基质势的降低,畸形果率呈降低趋势,果实可溶性固形物量呈升高趋势;④番茄产量随着结果期土壤基质势阈值的降低而升高,-45 kPa处理番茄的产量最高;⑤随着整个生育期土壤基质势阈值的升高,番茄灌水量和耗水量显著增加,灌溉水利用效率和水分利用效率显著降低。【结论】综合考虑番茄产量、果实品质、灌溉水利用效率和水分利用效率等,华北地区日光温室秋冬茬番茄高产优质高水分利用效率的土壤基质势阈值为开花坐果期-30 kPa、结果期-45 kPa。     

灌水时间对温室番茄生理状况及室内蒸腾环境的影响

为了确定温室生产条件下的最优灌溉制度,在湖北省鄂州节水示范基地展开试验研究,使用LPS-05型植物生长检测仪对温室番茄的生理状况及室内环境进行实时监测,定性分析3种不同灌水处理对温室番茄茎粗生长的促进作用以及对室内蒸腾环境的调节效应。通过对比发现,早上和夜间灌水对室内蒸腾环境调节效果较好,而午间灌水效果相对较差;3种灌水处理下的番茄茎粗增长速率由大到小依次为08:30灌水、傍晚20:00灌水、中午11:30灌水。综合试验结果,最终确定温室番茄的最优灌水时间应为清晨。研究结果为温室主要作物灌溉制度的拟定提供可靠的科学依据。     

负压渗灌条件下不同供水吸力对茄子生长及产量的影响

为探求塑料大棚茄子不同生育期适宜的土壤含水量,采用负压渗灌灌溉设备在茄子不同生育期(苗期、花果期、采摘期)设定不同供水吸力(5、10、15、20、25 kPa)控制不同土壤含水量,研究分析了不同供水吸力对茄子生长状况、产量、水分利用效率的影响。研究结果表明土壤含水量随着供水吸力的增大而减小,供水吸力为5～25 kPa时,土壤相对含水量的变化范围为49%～97%。株高与不同供水吸力呈一次线性关系,茎粗与不同供水吸力呈现三次线性关系,株高、茎粗与苗期供水的相关性高于与花果期、采摘期供水的相关性。茄子产量、水分利用效率随着供水吸力的增加先增加后减少,各处理中苗期15 kPa、花果期15 kPa、采摘期10 kPa时茄子产量和水分利用效率最高。研究结果可为大棚蔬菜精准灌溉提供理论依据。     

不同灌水条件下地下渗灌试验研究

地下渗灌是一种理想滴灌方式,由于关键技术没有很好解决,至今发展面积很小。针对这一问题,提出本试验研究。该试验是在实验室内的一个50cm×30cm×60cm的有机玻璃槽中进行,所用的土都是黏壤土。试验采用地下节点渗灌的方法。对试验所得的数据进行分析,得出地下渗灌的湿润锋运移基本规律、土壤含水率的分布规律,并在不同灌水量条件下对湿润锋的影响等进行了初步探讨。     

防堵塞地下滴灌系统设计与性能试验分析

为解决滴灌过程中地下滴灌系统的堵塞问题,设计了新型防堵塞地下滴灌系统并阐述了其工作原理、设计要求,分析并确定地下滴灌系统水压为15~25 kPa,出水孔间距为300 mm,防护管内壁与毛管的外壁距离为40 mm时,灌水均匀度可达到85%以上;通过该系统对酿酒葡萄赤霞珠生长的影响试验结果表明,防堵塞地下滴灌与膜下滴灌、普通滴灌相比能保持20~60 cm深度土壤含水率的稳定性,明显提高植株根冠比,增加有效根表面积,加快根系周转与更新,进而增强植株根系对水分和养分的吸收能力。     

微孔陶瓷渗灌与地下滴灌土壤水分运移特性对比

以微孔陶瓷灌水器为研究对象,在0 m工作水头下进行土壤水分运移特性试验,并以10 m额定工作水头下工作的地下滴灌灌水器作为对照。通过对比分析2种灌溉方式下累计入渗量、流量、湿润体特征和土壤含水率变化,结果表明:相同灌溉时间下微孔陶瓷渗灌的累计入渗量、湿润锋运移距离、湿润体截面面积均明显小于地下滴灌。微孔陶瓷渗灌的流量随时间逐渐减小,直至接近于零;试验后期,微孔陶瓷渗灌湿润体内整体土壤含水率变化较小;由于微孔陶瓷渗灌为无压连续灌溉,因此在其工作过程中可为作物提供一个恒定的水分环境。而地下滴灌的流量则会维持稳定,使得土壤含水率一直增大,停止灌溉后由于土壤水分再分布而减小。地下滴灌为被动恒压灌溉,因此其灌溉条件下作物生长的水分环境处于干湿交替的循环变化状态。     

沙地喷灌土壤基质势调控对土壤水分分布和马铃薯产量的影响

[目的]制定砂质土壤马铃薯的喷灌灌溉制度。[方法]选择“夏波蒂”(抗旱性弱)和“费乌瑞它”(抗旱性强)2种不同抗旱能力的马铃薯品种,通过2a的田间试验,研究了不同土壤基质势阈值对土壤水分状况、马铃薯产量与灌溉水利用效率等的影响,以确定马铃薯适宜的土壤基质势阈值来指导灌溉。2012年布置了3个处理,在马铃薯定苗后分别控制垄中心20cm深度处土壤基质势阈值为-20、-30和-40kPa,2013年增加了1个-10kPa处理。[结果]大型喷灌机灌溉条件下监控垄中心20cm深度处土壤基质势可较好地调控马铃薯农田的土壤水分状况;①指导灌溉的土壤基质势阈值越高,马铃薯生育期内0~30cm深度平均土壤基质势越高,并且变化幅度越平缓;土壤基质势阈值越低,0~30cm深度平均土壤基质势越低,且变化越剧烈;40cm深度以下土壤水分状况与土壤基质势阈值的关系不明显。②不同抗旱能力马铃薯品种的产量都随着土壤基质势阈值的降低而线性降低,当阈值低于-15.8 kPa时,土壤基质势每降低1kPa,产量降低1.8%,且主要表现在大薯(W≥250g)和中薯(150g≤ W<250g)质量的降低,单株结薯个数基本不受影响。③灌溉水利用效率随着土壤基质势的降低而线性增加,表现为土壤基质势每降低1 kPa,灌溉水利用效率升高1.3%。[结论]砂质土壤大型喷灌机灌溉或类似农业生产条件下,推荐监控垄中心20cm深度处土壤基质势来指导施肥灌溉,并且土壤基质势阈值建议为-15.8 kPa左右,在淀粉积累期之后可考虑适当地降低土壤基质势阈值,以获得高产和较高的灌溉水利用效率。     

渗灌管首末端压力与茶树根区土壤水分运移关系

为探明渗灌条件下渗灌管首末端压力与土壤水分运移之间的关系,设置了3个试验小区进行不同灌水流量和灌水持续时间的试验.通过连续定点观测茶树根区(纵向30 cm深,横向30 cm宽)土壤含水率的变化和渗灌管首末端灌水压力,研究了渗灌管不同首末端压力下土壤水分运移的变化规律.研究表明:灌水前土壤含水率不仅影响土壤入渗能力,而且决定着土壤水分运移方向;渗灌管首末端压力累积值与灌水持续时间呈线性关系,当茶树根区土壤含水率达到田间持水量时,累积曲线斜率发生突变,可以利用累积曲线斜率发生突变时的灌水持续时间作为控制充分灌水(100%田间持水量)的临界值,避免土壤水分无效渗漏.该研究为渗灌系统控制灌水持续时间及研发智能化渗灌灌溉系统提供了一种参考方法.     

土壤基质势调控对温室滴灌番茄土壤水分分布和产量的影响

【目的】指导设施蔬菜生产中科学合理地利用滴灌技术进行灌溉。【方法】采用小区试验的方法,以冬春茬番茄为研究对象,布置了7个不同土壤基质势阈值的试验,在番茄开花坐果期和结果期分别控制滴头正下方20 cm深度土壤基质势在-15和-15 kPa(S1)、-15和-30 kPa(S2)、-15和-45 kPa(S3)、-25和-25 kPa(S4)、-30和-15 kPa(S5)、-30和-30 kPa(S6)以及-30和-45 kPa(S7),研究了日光温室滴灌土壤基质势调控下土壤水分随时间变化及空间分布的规律,以及番茄产量、畸形果率和灌溉水利用效率等。【结果】①控制滴头正下方20 cm深度土壤基质势可以明显影响0～100 cm深度土壤水分状况。②在番茄开花坐果期,当土壤基质势阈值控制在-30 kPa或更高时,番茄根系主要吸收利用0～60 cm深度以上范围的土壤水分,70 cm深度以下土壤水分基本不变,0～60 cm深度土壤体积含水率平均为28.6%,为田间持水率的84%,60～100 cm土壤体积含水率平均为36.2%,为田间持水率的90%。③番茄进入结果期后,当土壤基质势阈值控制在-25～-15 kPa时,整个土体土壤含水率基本保持在田间持水率的77%～91%,根系主要吸收利用0～60 cm深度以上范围的土壤水分,70 cm深度以下土壤水分消耗缓慢;当土壤基质势阈值降低到-45～-30 kPa时,根系吸收利用到80～100 cm深度的土壤水分,整个土体土壤含水率不断降低,降低到田间持水率的60%～66%。④不同处理番茄产量、畸形果率和灌溉水利用效率有明显差异,其中S3和S7处理番茄产量高,S5处理产量低;S1、S3和S4处理的畸形果率大,S6和S7处理的畸形果率低;S1处理的灌溉水利用效率最低,S7处理的灌溉水利用效率最高。【结论】日光温室少量高频滴灌条件下,当滴头正下方20 cm深度土壤基质势阈值开花坐果期控制在-30 kPa、结果期控制在-45 kPa时,整个土体土壤水分状况基本良好,番茄的产量高,畸形果率低,灌溉水利用效率高。     

滴灌施肥对棉田土壤速效养分的影响研究

采用田间抽样调查分析的方法,研究了滴灌施肥对西北内陆地区棉田土壤速效养分的影响。结果表明,地下滴灌条件下,土壤碱解氮和有效钾的含量随距离毛管位置增加而增加,而有效磷的趋势则相反;膜下滴灌施肥条件下,有效钾和有效磷的趋势与地下滴灌一致,而碱解氮的趋势则是毛管处最高;滴灌施肥条件下,0～100 cm土体中土壤养分残留量膜下滴灌一般高于地下滴灌,尤其是氮的残留量较高。     

玉米地下滴灌适宜出苗灌水定额试验研究

为探索解决地下滴灌玉米出苗难的问题,通过土箱试验,对内蒙古自治区具有典型代表性的3种土壤,开展了毛管铺设参数(滴头流量、埋深)和灌水定额对地下滴灌湿润半径的影响规律试验,结合玉米播种深度、水分向上及向下运移的距离及种子周围土壤含水量,研究了玉米适宜出苗灌水定额,以提高出苗率,指导实际生产.结果表明:按显著性水平0.05检验,土壤类型和灌水定额均对土壤湿润半径影响具有统计学意义,而滴头流量和埋深对湿润半径影响不具有统计学意义.在黏壤土中,玉米出苗灌水定额37.5~52.5 mm基本可满足毛管埋深25~35 cm的出苗要求;在壤土中,玉米出苗灌水定额37.5 mm左右基本可满足毛管埋深25~30 cm的出苗要求,灌水定额52.5 mm左右基本可满足埋深30~35 cm的出苗要求;在砂壤土中,灌水定额22.5~37.5 mm基本可满足毛管埋深约25 cm的玉米出苗要求,灌水定额52.5 mm基本可满足毛管埋深25~35 cm的玉米出苗要求.     

地下滴灌条件下棉花土壤水分运移田间试验研究

在棉花大田实地测量的基础上,对地下滴灌条件下棉花不同生育期内土壤含水量进行分析,同时对实际应用效果进行监测,结果表明:地下滴灌影响土壤水分变化深度主要为20~60 cm,棉花根系主要集中在15~50 cm。通过对棉花常规地面沟灌、膜下滴灌和地下滴灌土壤水分变化试验研究分析和应用效果监测,棉花地下滴灌节水增产效果显著。