非充分灌溉条件下玉米需水规律研究

对玉米非充分灌溉需水规律的研究表明:玉米的需水敏感期为抽雄期至灌浆期,在此时期保持较高的水分可以提高玉米的产量;玉米全生育期需水量394.1～439.7 mm是进行非充分灌溉确定经济灌溉定额主要研究区域;一般情况下,随着玉米产量水平的提高,玉米需水系数呈现降低的趋势,关键期土壤水分控制下限设定为田间持水量的65%,非关键期土壤水分控制下限设定为田间持水量的60%。实施一定程度的水分胁迫,可以显著地提高其水分生产率,使其水分生产率达到最高。     

不同土壤水分灌溉下限对日光温室黄瓜养分吸收及产质量的影响

为探索日光温室黄瓜自动化种植适宜的水肥管理参数，采用田间小区试验的方法，研究了不同土壤水分灌溉下限对设施黄瓜养分吸收、产量及品质的影响。结果表明：土壤水分灌溉下限为70%田间持水量时，黄瓜产量最高，节水节肥效果明显；植株和果实氮、磷、钾养分吸收量较高，黄瓜品质改善明显；与土壤水分灌溉下限为95%田间持水量的处理相比，增产7.19%，节水33.33%，节肥55.56%；硝酸盐含量降低4.77%,VC含量增加9.18%，可溶性总糖含量增加19.28%。综合来看，土壤水分灌溉下限为70%田间持水量时，既能确保黄瓜高产，又能提高黄瓜植株和果实中养分吸收量，提高黄瓜品质。因此，土壤水分灌溉下限为70%田间持水量可以作为秋冬茬黄瓜自动化水肥管理的理想灌溉参数。     

伊犁新垦区玉米滴灌技术研究

【目的】研究伊犁新垦区玉米生产滴灌最佳灌溉制度和滴灌水肥调控技术。【方法】设置3个不同的灌溉定额(4 800、5 400、6 000 m~3/hm~2)处理,采取统一的灌溉周期:4 d,并对土壤水分、玉米产量、水分生产率和主要农艺性状等指标进行测定。【结果】对玉米应用小水量多次灌的滴灌技术,灌溉定额对产量有较显著的影响,成正相关,当灌溉定额在5 631.6 m~3/hm~2时,可获得最佳产量。【结论】伊犁新垦区玉米在滴灌条件下,采用小水量多次灌并在生育期内追肥的水肥调控技术,可实现当地玉米生产的节水、节肥高效优质可持续发展。     

日光温室甜瓜节水灌溉土壤水分上限指标研究

试验对日光温室厚皮甜瓜进行不同灌溉土壤水分上限处理,结果表明日光温室甜瓜苗期在灌溉土壤水分下限为60%(占田间持水量的百分比)的条件下,最适灌溉土壤水分上限为90%,此时壮苗指数、根系活力、净光合速率较高;定植至拉秧在灌溉土壤水分下限为75%的条件下,最适灌溉土壤水分上限为95%,此时温室甜瓜产量高、水分利用率高、品质好.     

灌溉条件下夏玉米田根系层水分动态和田间灌溉水有效利用率的研究

对西北农林科技大学灌溉试验站2002年夏玉米田根系层土壤水分消耗动态进行了研究,分析了夏玉米生育期农田一维土壤水分动态变化过程及不同灌水处理对不同深度根系层的耗水量和不同时期日耗水强度的影响,确定了不同灌水定额条件下田间灌溉水有效利用率与计划湿润层深度的关系,其相关关系均大于0.96;通过产量分析,确定了夏玉米作物拔节后适宜的土壤含水率为田间持水量的80%。     

不同灌溉定额下土壤水分时空入渗规律研究

土壤在不同的灌溉水量下水分运移规律对于制定合适的灌溉定额有着重要作用。为了研究半干旱区土壤水分时空变化规律,针对三种不同的灌溉定额,采用TRIME-TDR土壤水分测试仪对渭北平原的泾惠渠灌区土壤水分进行不同时刻的测定,通过对同一时刻不同灌溉量对土壤水分的影响以及同一灌溉量对土壤水分随时间变化的影响研究,得出了灌区土壤水分下渗的基本规律以及灌区的最佳灌溉定额为2.68~4.02 m3.hm-2。     

灌溉方式对土壤水分与灌水量影响的模拟研究

为明确灌溉方式对土壤水分和灌水量的影响，采用土壤水分概率模型分析了传统灌溉和连续灌溉的土壤水分概率分布特征与土壤平均水分变化规律，研究了灌溉方式对灌水量的影响效应。结果表明：不同灌溉方式的土壤水分概率分布特征差异明显，连续灌溉的土壤水分概率密度极大值出现在s=s^*处，传统灌溉的土壤水分概率密度极大值出现在s=s_fc处；与传统灌溉方式相比，连续灌溉使土壤平均水分含量保持在相对较低的水平，当降雨发生时，其土壤能够容纳更多的入渗水量。连续灌溉明显减少了土壤水分深层渗漏和地表径流损失水量，显著提高了降雨利用率并降低了灌溉水量，从而提高了农业水资源利用率。     

土壤湿度对玉米生长发育及产量的影响

为了提高玉米对土壤水分的利用率，以玉米为试验材料，在自然条件下，通过灌溉和非灌溉对比研究，分析不同土壤湿度对玉米生长发育及产量的影响。结果表明：试验田表层（O～30cm）与深层（30～50cm）土壤水分随时间的波动趋势相似，但表层土壤更易受外界影响。生育期内不同土壤湿度对玉米生长性状、干物质重及产量影响显著。灌溉处理为玉米生育期提供了更适宜的土壤水分，利于玉米地上干物质的累积，玉米进入乳熟期后，适当地灌溉更有利于稳产高产。     

玉米丰产节水灌溉技术研究

中国水资源贫乏,尤其是吉林省西部半干旱区,水资源更少。为了合理利用水资源,实施丰产节水灌溉技术,提高玉米产量,增加经济效应,试验玉米在盆栽试验条件下,采用回归旋转正交组合设计,建立了各生育期土壤水分与产量关系的数学模型。试验结果表明：各生育期土壤水分影响玉米产量大小的顺序是灌浆期〉孕穗期〉拔节期〉开花期〉苗期,指出灌浆、孕穗期是影响玉米产量的关键期,其田间持水量分别不能低于49%、52%。通过计算机优选出高产玉米各生育期土壤水分条件的组合。     

抽穗期补充灌溉对河套灌区地膜春小麦生长的影响

为了提高地膜春小麦的千粒质量及产量,以河套灌区春小麦常规灌溉为对照,在地膜春小麦抽穗期分别补充灌溉90、70和50 mm水量,监测不同补灌量对土壤水分和地膜春小麦生长的影响。结果表明:抽穗期补充灌溉提高了地膜春小麦在扬花期、灌浆期及成熟期的土壤水分含量,且补灌量越大,土壤水分含量和土壤水分蒸散强度越高,春小麦的成熟期越晚,不孕小穗数越少,千粒质量及产量越高。而补灌量越少,春小麦的增产强度越高,但补充灌溉对地膜春小麦的经济系数、土壤水分利用效率、土壤水分生产效率无显著影响。总体而言,河套灌区地膜春小麦抽穗期补充灌溉50～70 mm水量,可有效提高地膜春小麦的千粒质量及产量。     

蔬菜精准自动灌溉技术模型应用研究进展

根据蔬菜根层土壤对水分的需求特点分析蔬菜精准自动灌溉技术模型和灌溉指标,提出蔬菜精准自动灌溉技术的关键措施。针对蔬菜自动灌溉技术及设施装备在生产应用中存在的问题,分析了蔬菜精准灌溉技术的理论基础,提出蔬菜灌溉应该在遵循 SPAC 系统模型的水分传输理论基础上,结合蔬菜根层分布特点系统确定菜田土壤墒情监测调控的精准指标,参照蔬菜生长需求及其不同水分条件下的形态特征或生理指标,构建与菜田土壤水分管理相适应的自动灌溉管理决策;指出蔬菜灌溉需要根据蔬菜种类及其生长发育时期建立确保蔬菜优质高效生产的灌溉管理技术方案,结合根层土壤墒情和具体气候环境条件,以及蔬菜产量和品质要求等确定具体的灌溉管理指标。蔬菜自动灌溉控制技术需要建立完善的土壤墒情管理系统装置,制定精准调控土壤墒情管理的指标,建立完善的自动灌溉管理关键措施。应用蔬菜自动灌溉控制技术能适时适量满足蔬菜生长发育对水分的需求,对促进蔬菜优质高效生产、提高水分利用效率、防止水肥流失有重要作用。     

不同改良措施下灌溉咸水的滨海粘重土壤水盐动态

在天津滨海地区利用田间小区试验研究灌溉咸水后土壤水盐的变化,结果表明,灌溉咸水后表层(0～20cm)土壤水升高,中层土壤(20～40cm)、下层土壤(40～60cm)含水量随灌溉后时间的延长而增加;灌溉咸水后表层土壤含盐量较高,而后逐渐降低,灌溉6个月降到低点后略有上升,中层土壤含盐量变化不大,下层土壤含盐量在后期有所上升;灌溉咸水后各层土壤pH值上升,采用改良技术与不采用改良技术都有同样的变化趋势。     

保墒灌溉条件下冬小麦地土壤水分迁移转化规律研究（摘要）（英文）

[目的]为田间保墒灌溉提供理论依据。[方法]以小麦品种小燕6号为供试材料,对其进行3种不同的覆盖灌水处理（①秸秆覆盖;②地膜覆盖;③PAM化控调节覆盖）,以非覆盖处理为对照,比较不同处理的蓄水保墒效果。[结果]不同保墒措施下冬小麦的耗水量均表现出前期小、中期大、后期小的特点,与对照小麦的耗水规律基本一致,但不同处理冬小麦的耗水强度因灌溉时间及小麦生长状况的不同而有所差异;各保墒处理均可抑制冬小麦开花前土壤水分的无效蒸发;PAM处理0 ～20 cm土层土壤含水量略低于对照,但20 ～50 cm土层土壤含水量略高于对照;不同处理土壤水分的差异主要体现在0 ～50 cm土层。[结论]秸秆覆盖和地膜覆盖的抑蒸效果较好。     

保墒灌溉条件下冬小麦地土壤水分迁移转化规律研究

[目的]为田间保墒灌溉提供理论依据。[方法]以小麦品种小燕6号为供试材料,对其进行3种不同的覆盖灌水处理（①秸秆覆盖;②地膜覆盖;③PAM化控调节覆盖）,以非覆盖处理为对照,比较不同处理的蓄水保墒效果。[结果]不同保墒措施下冬小麦的耗水量均表现出前期小、中期大、后期小的特点,与对照小麦的耗水规律基本一致,但不同处理冬小麦的耗水强度因灌溉时间及小麦生长状况的不同而有所差异;各保墒处理均可抑制冬小麦开花前土壤水分的无效蒸发;PAM处理0～20cm土层土壤含水量略低于对照,但20～50cm土层土壤含水量略高于对照;不同处理土壤水分的差异主要体现在0～50cm土层。[结论]秸秆覆盖和地膜覆盖的抑蒸效果较好。     

在线式水田渗透量监测仪的研究

目前测量渗透量的方法主要是用改进的日式渗漏仪目测测管的刻度来计算渗透量。但不能实现实时监测的目的,为了实现对稻田渗透量的实时监测,设计了一种在线式水田渗透量监测仪。其硬件主要包括水箱、渗桶、液位仪、土壤水分传感器、泵、无线模块、主机。以MSP430单片机为核心,土壤水分传感器和液位传感器把水分和液位信息传到单片机,供水泵由液位或水分值来控制,实现饱和渗透量的测量及非饱和渗透量的测量,用无线模块把数据传输到监测室的上位机。通过试验,采集的数据满足精度要求,给灌区的规划管理、合理运行、水资源的合理调配与实施节水灌溉提供了可靠的渗透量数据。     

酿酒葡萄膜下滴灌土壤水分分布规律的研究

[目的]研究膜下滴灌条件下不同灌溉定额对酿酒葡萄土壤水分的动态变化规律的影响.[方法]通过田间试验,以不覆膜为对照,研究覆膜条件下酿酒葡萄不同生育期土壤水分动态变化规律.[结果]覆膜能有效保证土壤水分不易散失.土壤水分大多集中在20～60 cm的深度.7～8月是葡萄生长发育旺盛和葡萄果实膨大、着色、成熟的关键时期.[结论]膜下滴灌是保证葡萄增产节水的重要措施.保持20 ～60 cm土层适宜的土壤含水量是葡萄生产的重要因素.7～8月应适时加大灌溉量并缩短灌水周期,满足葡萄生长的需要.     

An experimental simulation of moisture distribution and its uniformity within the soil profile under laboratory conditions

This research is a study on the relationship of irrigation water treatments and soil moisture distribution uniformity (DU). Soil moisture distribution was based on long-term data sets that were collected using a novel electromagnetic sensor-based platform moving inside sub-surface horizontal access-tubes. The research was conducted under controlled laboratory conditions in a soil tank. The irrigation treatments regarding two case studies under dry and wet soil conditions (from permanent wilting point to field capacity) were conducted for a period of 115 and 110 days respectively. In dry soil conditions, the irrigation water treatments strongly affect the DU of soil moisture that can be achieved constantly using non-uniform irrigation treatments. In contrast, the DU of soil moisture in wet soil conditions was maintained at a high percentage and was slightly affected by irrigation treatments. However, obtaining accurate soil moisture information at a large scale over a long period can be used to improve water use efficiency.     

环境因子远程监测技术对枸杞园土壤水分动态变化规律的影响

以宁杞7号为研究对象,设置精准滴灌区(PI)和常规滴灌区(CI)2个水肥处理,研究降雨、土壤温度、滴灌对枸杞园土壤水分动态变化规律的影响,以及不同水肥处理对枸杞产量的影响。结果表明,该地区降雨对枸杞园表层土壤水分影响较大,对50 cm土层土壤水分影响不大;土壤温度与土壤水分成负相关的关系,滴灌水量在短时间内可以调节土壤温度;2种水肥处理土壤水分动态变化规律具有一致性,土壤水分含量主要受滴灌量的影响较大,CI处理土壤水分变化范围为15%～35%,PI处理土壤水分变化范围为5%～20%,CI处理各土层土壤水分明显高于PI处理;PI处理较CI处理增产13.3%,节本增效3.12万元/hm~2。     

加工番茄膜下滴灌根系分布规律的研究

研究了根区水分变化对加工番茄根系分布及产量、水分利用效率的影响.结果表明:滴灌条件下,加工番茄根系干物质主要分布在0～30 cm土层内;不同水分处理对根系干物重和根长密度的垂直分布有着显著影响.其中,调亏灌溉处理在60 cm以下土壤根系分布相对较高,且显著高于其它两个处理;根系水平分布的集中区域随土壤含水量的升高逐渐远离滴灌带,适水灌溉和充分灌溉处理根量水平分布无显著差异,但均显著高于调亏处理;研究也表明,灌前0～60 cm土层土壤含水量,以开花初期根区水分保持在60;～65;、开花座果期以75;～80;、结果期保持80;～85;,结果后期又降至60;～65;的田间持水量,根系发育健壮,单株结果数较多,根冠比较高,产量和水分利用效率最高.通过滴灌自动控制根区水分,用根钻法结合DT-SCAN图像分析技术来研究大田加工番茄根系分布规律是一种可靠的方法.     

覆膜对滴灌棉田土壤水分时空运移的影响

【目的】对比分析覆膜与无膜滴灌棉田土壤水分在时间维度上以及空间维度上的运移规律,为棉花精准灌溉、无膜棉栽培技术提供理论依据与技术支撑。【方法】以膜下滴灌和无膜滴灌作为试验处理,采用5TE土壤水分温度传感器实时采集棉花全生育期土壤水分数据,采用Voxler和Surfer等软件对土壤水分网格数据进行时空插值、3D可视化以及切片。【结果】膜下滴灌土壤水分含量整体高于无膜滴灌处理;垂直方向上,膜下滴灌各不同深度土层间的运移加快,土壤水分含量随着深度增加而增加,在底层土壤(80~100 cm)水分含量最多,而无膜滴灌各土层间的土壤水分交流不活跃,水分主要集中表层土壤(0~20 cm);水平方向上,2种处理的近根系和远根系土层的土壤水分含量无显著差异;时间维度上,随着棉花生育进程的推进,膜下滴灌处理的土壤水分含量总体呈现上升的趋势,土壤水分消退速率在滴灌前(6月20日)为3×10^-4 m³/(m³·d),6月20日至8月11日(滴灌后)维持在30×10^-4 m³/(m³·d),8月11日至8月26日增至30×10^-4 m³/(m³·d),8月26日(最后1次滴灌)后降低至30×10^-4 m³/(m³·d),而无膜滴灌处理的土壤水分变化较为平稳,滴灌前水分消退速率在0.7×10^-4 m³/(m³·d),滴灌后为10×10^-4 m³/(m³·d)。【结论】覆膜处理能使土壤水分从表层向下运移,底层(80~100 cm)水分最多;而水平方向上,2种处理的近根系和远根系土壤水分无明显差异;时间维度上,覆膜处理提高了滴灌棉田的土壤水分的变化波动,使其水分消退速率增加,无膜处理的水分消退速率却保持稳定。