基于TOPSIS方法的喀斯特断陷盆地区番茄地下灌溉技术节水效益综合评价

喀斯特断陷盆地区季节性干旱严重,水资源匮乏,高效节水灌溉是解决该区域水资源不足的重要途径.采用膜下滴灌、渗灌、地下滴灌和分根区交替地下滴灌4种节水灌溉方式对该区域广泛种植的蔬菜番茄进行试验,设置不同的灌水下限处理(分别为田间持水量的55％～65％,65％～75％和75％～85％),利用TOPSIS法对番茄品质、产量和灌...     

滴灌系列水力性能检测装置的研制

论述了滴灌系列水力性能检测装置的总体结构、硬件选择、电气控制系统的设计,以及试验过程说明。该装置适用于滴灌带、滴灌管和滴头等节水灌溉元件的水力性能测试。     

日光温室油桃节水灌溉试验研究

临夏州降水量稀少,水资源匮乏,为了提高水资源利用率,实行节水灌溉,在该地区进行了日光温室油桃节水灌溉试验研究,研究了滴灌与沟灌技术在生育期内对土壤含水率、作物的生育动态以及产量的影响。结果表明,滴灌比沟灌平均节水1251 m3/hm2,"92-1"品种在滴灌条件下比沟灌每株增产5.9 kg,每公顷增产29475 kg,日光温室反季节油桃栽培应选择滴灌节水技术。为了取得较好的经济效益,应采用滴灌最优灌溉制度。     

高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用研究

为了发挥水资源在农作物生长和发育过程中的作用,提高节水灌溉技术创新应用效率,提升水资源利用效率,促进农业发展。笔者概述了高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用意义,分析了滴灌技术、微灌技术等高效节水灌溉技术的特点,提出了加大高效节水技术推广力度、科学分配灌溉资源等应用策略。研究结果表明,现代农业生产应用高效节水灌溉技术至关重要,直接影响到农作物的产量和品质。由于我国水资源分配不均,亟需高效节水灌溉技术进行农田水灌溉,促进现代农业发展。     

基于农田温室的智能液肥滴灌系统设计

本文针对目前温室农田节水灌溉的农业基础设施薄弱、灌溉设备落后、灌溉方式不科学、自动化水平较低的情况,设计了一种以单片机为核心的农田温室智能液肥滴灌系统。该系统由软件和硬件组成。硬件部分包括单片机主控装置、土壤湿度采集装置各种传感器等,软件系统主要包括数据采集程序、触摸屏程序等。现场使用结果表明,该设备可用于农田温室。     

高效节水灌溉技术对于农田效益的提升价值及建设措施

【目的】我国农业领域用水处于紧张状态,传统农业灌溉方式容易造成水资源浪费,且农田灌溉质量水平不高,而采用高效节水灌溉技术可以有效改善此局面。【方法】笔者详细介绍了现阶段我国高效节水灌溉技术,包括微灌技术、低压管道灌溉技术、井灌式节水灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术等,阐述了高效节水灌溉技术在经济、社会、生态三方面对于农田效益的提升价值,并提出了加大推广力度、完善高效节水灌溉技术管理、合理配置水资源、加大新型技术使用力度等高效节水灌溉工程提升农田效益的建设措施。【结果】在我国各地区农田发展中,引入高效节水灌溉技术取得了显著的效果,农业灌溉服务水平得以有效提升,充分满足了农田灌溉需求,提高了水资源利用率,优化了农作物品质,实现了农业增产增收,提升了农田经济价值、社会价值以及生态价值。【结论】高效节水灌溉技术实现了水资源节约、保护环境的伟大战略目标,进一步推动了中国农业的健康可持续发展。     

基于STM32的土壤湿度监控装置设计与试验

中国水资源严重缺乏,而农业用水又占了总用水量的大部分,根据土壤湿度信息来控制农业灌溉对农业节水具有重要意义。本文基于STM32F103CRT6单片机设计了土壤湿度采集及控制装置,利用TDR-3型土壤湿度传感器的相关物理特性和STM32RCT6单片机的控制功能实现土壤湿度的检测及自动灌溉。该装置包括单片机微控制器模块、土壤湿度传感器模块、液晶显示模块、按键模块、串口模块、水肥机继电器模块和电源模块,可实现自动测量土壤湿度并在液晶上显示,并通过键盘设定适宜作物生长的土壤湿度范围:当土壤湿度小于下限值时,启动水肥机增加土壤湿度;当土壤湿度大于上限值时,水肥机停止工作,实现了对农作物的自动节水灌溉。     

不同灌水次数对地下滴灌无膜移栽棉花生长发育和产量的影响

地下滴灌技术是一种比较复杂节水灌溉方式,灌水量和灌水次数均是地下滴灌控制农作物生长的关键因素。本文主要通过小区试验分析了不同灌水次数对小、中和大定额灌溉处理的地下滴灌无膜移栽棉花生长发育和产量影响,结果表明:多次灌溉普遍有利于小、中、大定额灌溉处理地下滴灌棉花生长发育和产量的增加,尤其对3 900～4 500 m3/hm2的中等定额灌溉处理影响较大,在该灌溉定额下采用多次灌溉更利于促进棉花增产增收,期望对棉花开展高产高效节水栽培提供理论依据。     

基于物联网技术的农田滴灌远程控制系统的研发

【目的】传统模式下的农田灌溉通常采用人工方式对农田进行灌溉,随意性较强,水资源利用率低,为了有效解决上述问题,提高农业水资源利用率,实现传统农业向智能农业的转变。【方法】笔者结合物联网技术,从传感器信息采集模块设计、终端控制模块设计以及无线传输模块设计、上位机设计等方面进行研究,设计了一款基于物联网技术的农田滴灌远程控制系统。【结果】该农田滴灌远程控制系统在应用过程当中能够保持正常运行,满足不同类型环境的需求,尤其适用花园、温室蔬菜大棚等封闭的环境,有效降低了人力成本,充分满足了农田区域化的灌溉需要。【结论】该农田滴灌系统实现了对农田中的电磁阀启停控制以及节水灌溉任务,保障了农作物能够在适宜的环境中生长,推动了农业增产增收,实现了智能化精准农业,应用前景广阔。     

灌溉量及滴灌管埋深对无膜地下滴灌棉花产量的影响

通过设置灌溉量和滴灌管埋深的二因素三水平田间小区试验,研究灌溉量和滴灌管埋深对无膜地下滴灌棉花产量的影响,以明确在无膜条件下地下滴灌棉田灌溉量和滴灌管埋深的最优指标。结果表明,无膜灌溉量为4 200m3/hm2,滴灌管埋深5cm时,产量最高,为最佳无膜覆盖滴灌量和滴灌管埋深设置,当灌溉量较低时,滴灌管要深埋,反之,则要浅埋。仅从经济效益来看棉花种植采用地膜覆盖更好,但无膜覆盖具有较好的社会效益和生态效益。     

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。     

直插式根灌技术的研究与应用

直插式根灌技术,是一种新型的节水灌溉技术,它结合了地面滴灌与地下渗灌的优点,能够把水直接灌溉到一定深度土壤层,起到对植物根系层,进行直接灌溉的目的;能有效减少表层土壤水分蒸发损失,提高灌水效率、提高灌溉水的有效利用率。过去的地埋式渗灌技术,有较好的灌水效果和抑制表层土壤水分蒸发损失作用,但其易堵塞、检修难的缺点,限制了地下渗灌技术的发展。地表滴灌技术成熟,但其表层土壤水分蒸发损失,影响滴灌水分的利用效率和灌水效率。为了结合滴灌与渗灌的优势,克服滴灌与渗灌的缺点;所以,开展对直插式根灌技术的研究,把地表滴灌的水分,直接引灌到一定深度的土壤层,实现土壤的越层灌溉,起到较好的灌水效果,根灌产品,安装简便,便于维护。     

自适应地下滴灌灌水器的设计开发

针对最为节水、高效用水的地下滴灌技术,主要分析了目前地下灌水器产品的结构、使用特点和功能,并运用土一水系统中土壤水分理论知识,提出并设计了一种非电子控制的地下滴灌灌水器产品.该产品以土壤负压为控制动力,以土壤水分为控制条件,当灌水器附近土壤发生干湿变化时,土壤表现出不同大小的负压,并作用于灌水器内部的弹性膜囊,使之发生变形,从而改变灌水器内部流道的通断,使灌水器的出流状况始终与土壤含水量自动相适应,具有出流量自调节的功能.     

可移动地下滴灌装置的研制开发

在总结不同滴灌形式优缺点的基础上，开发出一种新型移动式地下滴灌装置。它采用定型化设计、标准化配套的全移动操作模式，使得其管材用量少、重量轻，部件间安装、拆卸方便，整体上具有移动简捷、灵活，实用性强，库存方便，维护检修费用较少，使用寿命长的特点，平均亩投资2250元，较适用于干旱、山丘区烟草、蔬菜及其它类似非密植栽培作物的抗旱灌溉。此装置的发明，创造出一种全新的滴灌方式。     

滴灌对农田N2O排放影响的研究进展

灌溉作为调控土壤水分状况的重要措施,直接影响农田温室气体的排放过程。滴灌是一种高效节水灌溉技术,其对温室气体排放的影响受到广泛关注。通过查阅大量文献,综合分析了滴灌对农田土壤N2O排放影响的研究进展与发展趋势。文献资料显示,滴灌通过调控土壤湿度和温度环境,改变土壤微生物菌群和土壤中气体传输速度,进而影响土壤N2O的产生以及排放速率;与其他灌溉方式相比,滴灌不破坏土壤结构,土壤内部水、肥、气、热条件稳定,适宜于作物生长,有利于土壤有机氮的矿化。但目前滴灌条件下温室气体排放的空间异质性和多种温室气体的同步定量研究等方面仍存在一些不足(例如:滴灌条件下土壤干燥区和湿润区N2O排放通量间差异研究和不同种类温室气体的同期影响研究)。今后,要加强监测滴灌下多种温室气体同期排放和不同土壤区域N2O排放差异,加强从分子水平探究滴灌模式下土壤微生物对N2O气体产生过程的作用机理等方面的研究,为构建环境友好型农业模式提供科学依据。     

基于物联网和PLC的农田智能节水施灌系统设计

针对当前灌溉技术采用定时人工整体灌溉,不能根据土壤含水情况进行节水控制,存在浪费水资源的问题,基于物联网和PLC设计了一种新的农田智能节水施灌系统,从硬件和软件两部分进行优化研究。系统硬件主要由中央处理器、PLC模块、射频信号传感器、土壤传感器、温度传感器组成,系统硬件内部PLC模块主要负责控制节水灌溉架构,在农田监测终端上所收集到的信号在微处理器中实现转化,转变为计算机系统可以辨识的脉冲信号。通过计算机进行计算,确定最适宜的浇水量和灌水时机,采用CC2591型射频信号传感器提高传感速度,选择HL-TTN1土壤传感器检测土壤的含水量,PT100型传感器进行温度检测。通过物联网针对需要灌溉的土地进行网格化处理,采集传感器测试土壤含水量、空气温度等环境参数,引用Zigbee协同开关设置节水灌溉程序。实验结果表明,基于物联网和PLC的农田智能节水施灌系统土壤含水量计算误差在2%以内,能够达到目标值,远程网格节水控制准确度高达98%以上,使农田生长达到高产、高效、优质用水的效果。     

设施农业精准灌溉监控系统的研究与开发

该系统是针对近年我国设施农业快速发展，但缺乏先进实用的设施农业节水技术与设备而研制开发的．通过土壤水分传感器、植物营养检测系统、精准灌水机、PLC智能控制器、计算机监控等手段，充分合理利用有效水资源，从而使设施农业灌水效率和水的利用率达到最佳。系统应用高精度传感技术、通信技术、数据库存储和处理等技术，将计量系统、灌水设备、植物生长、土壤水分与作物生长规律及需水规律有机结合在一起，使调控手段更加合理，可在线提供实时作物灌溉数据，从而提高产量节省水源，实现精准灌溉，在国内设施农业领域具有创新性。系统具有经济节能、操作容易、自动化程度高的优点，可在异地随时掌握作物灌水情况，大大方便了用户。可广泛应用于温室大棚、精细农业、草地牧场、城市绿化等领域，对节水农业的实施具有重要的现实意义。     

不同灌溉方式对幼龄红枣生长及水分利用效率的影响研究

以南疆特色果林红枣为研究对象,对比滴灌与注灌方式下的作物生长、土壤平均含水率及水分利用效率,研究表明:注灌时树径平均增长速度较滴灌快;土壤平均含水率在整个生育期内变化较滴灌缓慢;红枣坐果及产量均较高。灌溉方式对红枣新增枝数目影响不大。滴灌时土壤水分变化较注灌剧烈,注灌时红枣的水分利用效率较高,最大可达16.52,而滴灌最大只有4.87。注灌的节水效益显著,适合于在南疆特色经济果林种植区进行推广。     

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。