膜调控润灌对冬小麦生长及水分利用效率的影响

本文通过大田试验,以地下滴灌为对照,比较膜调控润灌在不同膜规格(40 cm×30 cm、40 cm×20 cm)、灌水总量(1 350、1 800 m³/hm²)和滴头间距(80、100 cm)处理下冬小麦生长指标、产量和水分利用效率的差异。结果表明：与地下滴灌相比,膜调控润灌条件下的冬小麦株高、叶面积指数和干物质积累量均有了不同程度的提高,且孕穗期之后存在显著差异;穗数和穗粒数分别增加了7.20%～20.13%和2.16%～12.50%,产量提高1.36%～12.60%,水分利用效率提高7.83%～17.39%,且均差异显著。在膜调控润灌条件下,减小滴头间距,冬小麦的株高、叶面积指数、干物质积累量、产量和水分利用效率均提高,差异显著;减少上膜尺寸,冬小麦的株高、叶面积指数、干物质积累量增大,随着植株生长差异逐渐显著,同时产量和水分利用效率均增大,对水分利用效率影响显著(滴头间距为80 cm时);增大灌水总量,冬小麦的株高、叶面积指数、干物质积累量和产量均增大,而水分利用效率降低,且差异显著(滴头间距为80 cm时)。膜调控润灌条件下冬小麦生...     

HYDRUS-1D／2D在土壤水分入渗过程模拟中的应用

介绍了HYDRUS-1D／2D软件的特点及其组成,并以古尔班通古特沙漠融雪水入渗过程为例,基于各项土壤物理特征参数,应用该软件模拟了沙漠垄间及垄顶距树干不同距离处的土壤含水量随入渗时间的变化过程,并以实测数据进行验证,模拟效果良好。总结了模型应用步骤、该软件的优点。     

基于HYDRUS模型全膜双垄沟模式下土壤水盐运移模拟

为探索不同种植模式对晋北盐碱土水盐运移规律的影响,采用田间试验方法,设置空白对照、平作不覆膜、平作覆膜、起垄覆膜和全膜双垄沟5个处理,利用HYDRUS-1D/2D模型对不同种植模式下土壤水分和盐分运动规律进行数值模拟,分析了不同种植模式下水盐运动状态,并对比分析模拟结果与田间实测数据。结果表明,全膜双垄沟模式可有效提高土壤含水率,降低土壤电导率,缓解土壤盐分胁迫,为作物生长提供良好的水盐环境。HYDRUS-1D/2D模型对晋北盐碱土水盐运移规律的模拟结果可靠,能够为晋北地区盐碱土壤水盐管理提供科学依据。     

基于HYDRUS-2D的土壤水力特征参数反演及其时空变异性研究

为研究田间尺度灌溉条件下土壤水力特征参数的时空变异性,基于甘肃省武威市石羊河试验站葡萄园内土壤含水率数据,采用HYDRUS-2D模型反演估计不同生育期不同深度的土壤水力特征参数,评估反演参数的土壤含水率模拟效果,分析其时空变异性。结果表明：田间尺度下采用反演参数模拟不同深度土壤含水率的变化的效果优于同种情况下Rosetta模型预测参数的模拟效果;反演参数在果实膨大期和转色期的模拟效果好于其它生育期,反演的拟合优度R²值由Rosetta模型的0.4～0.5提高到了0.7～0.8,均方根误差RMSE和平均绝对误差MAE值由Rosetta模型的0.04～0.05 cm³/cm³和0.03～0.04 cm³/cm³分别降低到了0.03～0.04 cm³/cm³和0.02～0.03 cm³/cm³;此外,反演出的土壤水力学特征参数只适用于参与反演过程类似条件下的模拟,应用于有明显差异的情景时,模拟精度...     

膜下滴灌土壤水、盐分运移数值模拟研究

[目的]研究干旱农业区采用覆膜滴灌技术,在无覆膜的膜间裸露区内设置排盐沟条件下,覆膜滴灌土壤盐分运移和排盐沟表面排盐效果.[方法]利用hydrus-2D模型模拟研究该条件下二维土壤入渗湿润峰变化.[结果]滴头以下部位形成盐分淡化区域;排盐沟表面受蒸发影响呈现盐分累积现象.[结论]膜下滴灌排盐沟效果明显,排盐沟斜面积盐现象显著,该模型可以较好的模拟二维土壤入渗湿润蜂变化.     

基于HYDRUS-1D模型的平原河网区农田氮素迁移特征研究

为了探究平原河网区域氮素垂向迁移及流失情况,本研究基于平原河网区农业活动施用的氮素通过包气带发生纵向迁移的实际情况,利用HYDRUS-1D软件中的水分运动和溶质运移模块构建适用于平原河网区的水氮模型,结合野外监测和室内淋溶试验对模型参数率定和验证,利用校验过的模型对区域氮素垂向迁移及流失情况进行模拟。结果表明:尿素主要分布在0~5 cm土壤,并在表层土壤中大量水解;氨氮和硝态氮主要分布在0~15 cm和0~35 cm土壤,且随着土壤深度增加,浓度均呈现先增加后减少的趋势。土壤深度每增加10 cm,硝态氮浓度减小约10 mg·L^-1。相对而言,硝态氮更易流失进入深层土壤,氨氮流失则对灌溉量响应更为明显。当灌溉量高于400 mL时,氮素流失量呈指数增加趋势。在综合考虑自然降雨、外源污染输入和土壤背景值的条件下,平原河网区进入地下水的氮素将远超国家Ⅲ类水质标准。     

2BP-2D型铺膜点播机排肥装置参数的设计与研究

本文主要论述了2BP－2D型机排肥装置的方案确定与参数设计，引进了粉状化肥的成拱理论，由此可确定出自流状态下的排肥口直径，经过试验研究与生产考核，证明该装置的性能满足设计与农艺要求，其理论计算及结论可作为排肥装置的设计依据。     

基于HYDRUS-2D软件的土壤水力特征参数反演及间接地下滴灌的土壤水分运动模拟

间接地下滴灌是一种能有效减少地表蒸发、提高水分运输效率的新型滴灌方式。虽然土壤水分运动模拟已成为优化滴灌的重要工具,但由于土壤水力特征参数难以确定,模拟结果往往不够精确。为此,基于室内间接地下滴灌实验数据,利用HYDRUS-2D软件对土壤水力特征参数进行反演尝试,并探究边界均匀出水时,不同规格(直径、高度)的间接地下滴灌导水装置下形成的土壤水分分布差异。结果表明,HYDRUS-2D软件能有效地反演土壤水力特征参数,用反演参数模拟的土壤含水量和湿润距离与实测值吻合良好,基于3个反演参数和4个反演参数的模拟效果差异不大,计算模型的纳什效率系数分别为0.716和0.714。灌溉时不同直径、相同透水边界高度的装置对侧边和底部的含水量分布影响不大,而相同直径、不同透水边界高度的装置对侧边和底部的含水量分布影响较大。研究结果可为间接地下灌溉时导水装置规格的选取与农业水分精准管理提供科学依据。     

地下滴灌技术的研究进展

地下滴灌技术是一项高效节水的新型滴灌技术,其优点是系统操作简单易行,可实现全自动水肥轮灌模式,节水省肥,并能充分利用水肥,提高作物产量和品质,有效防治病虫害,延长多年生作物的宿根性,适用于机械化,显著提高劳动生产率,对环境友好等;但也存在一些问题,如毛管容易堵塞;一些地毛管问距偏大。滴水不均;运行管理要求高。因此,需要通过对地下滴灌工程的技术参数如埋管深度、进口压力、滴孔孔径、孔距等来调控水分、养分在土壤中的分布与运移,调节作物根系的分布与生长,使水肥的利用率得以提高。     

果树渗灌工程灌溉试验研究

通过对梨树进行渗灌试验,结果表明与常规大水漫灌相比,渗灌技术具有节水、节能、省工及增产增效的特点.果树渗灌是一种适用于果树灌溉的新型高效节水灌溉技术,具有广阔的推广前景.     

地下滴灌田间管网水力计算数值模拟

针对目前我国地下滴灌田间管网水力计算和水力特性研究较少,不能满足实际工程计算要求的问题,在前期试验和地下滴灌毛管水力计算数学模型的基础上,采用数值模拟方法,建立了地下滴灌田间管网水力计算数学模型。利用该模型可求解均匀坡、均匀土质、支管与毛管管径不变及均匀出流条件下的地下滴灌田间管网水力特征值。实例计算结果表明,该模型计算偏差小于1/1 000,精度满足实际工程计算要求。     

间接地下滴灌土壤水分运移试验

采用塔里木灌区沙壤土,利用室内土柱法对间接地下滴灌在不同透水边界高度、不透水边界高度、滴头流量及土壤初始含水率条件下土壤水分运移规律进行了研究.结果表明:在不同透水边界高度下灌水,透水边界相当于线源入渗,对横向最大湿润距离的影响较小,其湿润体形状呈椭球体;不透水边界高度对垂向最大湿润距离影响较大,并对表层土壤含水率的影响明显,不透水边界高度越小,水分越易于运移至土壤表层;随着滴头流量的增大,土壤湿润体在水平和垂直方向上最大湿润距离均呈减小趋势;随着初始含水率的增大,湿润锋在水平和垂直方向上的运移速度较明显地增加.     

基于FLUENT的滴灌条件下土壤水分入渗数值模拟

[目的]研究滴灌过程中土壤水分的入渗规律对合理滴灌与作物增产有重要意义。[方法]本文采用Fluent软件对行距为50cm的滴灌种植模式计算求解。[结果]通过模拟得到土壤水分入渗的速度分布云图与各点水分分布云图。模拟结果与实际试验结果基本一致,入渗速度随入渗深度和宽度的增加而减小,水平方向和垂直方向的平均入渗速度分别为2.73×10~(-4) m·s~(-1)、2.24×10~(-4) m·s~(-1),水平方向入渗速度较大;水分到达距地面10cm深处作物根部所需时间大约为100~120min;入渗时各点土壤含水率增速随时间下降,随宽度和深度的增加而减小。[结论]模拟结果表明,数值模拟能够较好地反映滴灌条件下土壤水分入渗规律,为确定最优种植模式提供理论指导。     

地下滴灌的经济与环境效益研究综述

地下滴灌是一种新型的节水灌溉技术 ,具有诸多优点 ,不仅在技术和经济方面 ,而且在生态环境保护方面都是最有发展前途的节水灌溉技术。对地下滴灌技术的发展历史、经济与环境效益进行了综述 ,并讨论了存在的问题 ,对研究的开展提出了一些建议     

滴灌灌水器迷宫流道的内部流体数值模拟与流动分析

【目的】研究滴灌灌水器的结构参数对其水力性能的影响。【方法】提取齿形迷宫流道灌水器齿宽、齿底距、齿高为结构控制参数,在CAD几何建模的基础上,应用基于CFD(Computational Fluid Dynamics)的流体分析软件FLUENT,对灌水器迷宫流道内流体的流动进行数值模拟,得到流量压力关系以及流场可视化图,由此分析了各参数对灌水器性能的影响,以及流道内水流的速度矢量分布规律。【结果】当齿高保持恒定时,齿宽和齿底距均与流量、流态指数呈正相关关系,且齿宽对流量、流态指数的影响较齿底距更显著;而齿宽和齿底距保持不变时,齿高与流量、流态指数呈负相关关系。【结论】齿宽相对越小,灌水器消能效果与抗堵塞性能越好。因此,可以通过适当减小齿宽和齿底距、增大齿高等措施改善灌水器的水力性能。     

地下滴灌灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长发育的影响

为探明地下滴灌条件下灌水下限与灌水器流量对冬小麦生长的影响,采用3种灌水器流量(0.1、0.9和1.5 L/h)与2种灌水下限(试验地土壤田间持水量的80%和60%)的全因素试验,分析不同试验处理对土壤水分分布及冬小麦生长的影响。结果表明:试验处理下较高流量的地下滴灌灌溉水分下渗量较大,使得40～80 cm土层土壤含水率提高,较小流量的地下滴灌水分主要保存在上层土壤;灌水下限为80%田间持水量较60%田间持水量能够促进冬小麦株高、叶面积指数、干物质积累量和产量的增加,同时能够减缓灌浆期旗叶叶绿素含量的降低;不同灌水器流量处理以0.9 L/h处理冬小麦叶面积指数最高,提高灌水器流量能够减缓灌水下限为60%田间持水量处理下灌浆期旗叶叶绿素含量的降低。综合作物生长、产量及水分利用效率,本试验条件下最优灌溉制度为,灌水下限80%田间持水量,灌水器流量0.9 L/h。     

地下滴灌对韭蛆发生和韭菜产量的影响

利用地下滴灌进行韭菜小区试验。结果表明,地下滴灌使韭菜田表层土壤保持干燥,影响了韭蛆成虫产卵和卵的孵化,降低了幼虫的虫口密度,减轻了韭蛆对韭菜的危害。