涌泉灌溉技术在大田作物灌溉中的试验研究

涌泉灌溉用于大田作物主要问题是流量小、沟、畦横断面大,水流在田间很难向前推进。为此将其与垄膜沟种技术组装,缩小过水横断面,减小或杜绝侧渗,提高水流推进能力。这样可最大限度地减少灌水器(稳流器)数量,改善灌水质量,提高田间土壤水分的均匀度,进而为涌泉灌溉用于大田作物提供了可能性。采用涌泉灌溉配套垄膜沟种耕作方式,提高了降水的有效利用率,减少了灌水量与灌水次数,减少了棵间土壤蒸发,农田耗水比一般大田灌溉节省28％～30％。由于灌水量小灌溉定额比一般地面灌溉节约50％左右。农作物产量也有大幅度提高。     

基于土壤湿润体特征值的无压灌溉灌水定额模型研究

根据无压灌溉土壤湿润体形状为球冠的特点及湿润体内含水率分布规律,推导出了湿润体特征值模型.该模型表明湿润体特征值仅是灌溉水量的函数,因此可以用该模型计算无压灌溉灌水定额.通过微灌灌水定额计算方程和湿润体特征值模型的比较和联立求解,分别推导出了当湿润体半径(即根据作物根系分布规律来确定湿润体半径大小)为已知条件和湿润比为已知条件时的灌水定额计算方程,并用实例进行了验证.通过求湿润体内平均含水率的方法,解决了大田试验中用张力计监测土壤水分动态变化,从而实现适时精确灌水时张力计具体埋设位置的问题.结果表明,与微灌灌水定额计算方法相比,基于土壤湿润体特征值的灌水定额模型简单,操作性强,误差小,且同时扩大了微灌灌水定额计算方法在无压灌溉技术中的推广和应用范围.     

干旱区滴灌棉田生育期节水控盐灌溉模式研究

开展作物节水控盐研究,对于实现水资源的高效利用与农业的可持续发展意义重大。以新疆孔雀河流域为研究区域,采用两种灌溉定额研究了棉花在不同盐渍化程度土壤中的生长特性,结果表明:灌水频次相同时,灌溉定额和株高成正相关性;灌溉定额相同时,灌水频次和株高成正相关性;高盐渍化土壤,小灌溉定额时大灌水次数棉株成铃数多,且单铃较重。大灌水定额时,小灌水次数棉株成铃数多,但单铃重小;低盐渍化土壤,小灌溉定额时小灌水次数棉株成铃数多,但单铃重小。大灌水定额时大灌水次数棉株成铃数多,但单铃重小;从水分生产效率角度考虑,在盐渍化土壤中种植棉花,大频率灌水有利于提高棉花水分生产率。     

北疆不同灌水次数对滴灌春小麦生长及产量的影响

通过在2012年对滴灌春小麦的大田试验,研究了不同灌水次数对滴灌春小麦的生长和产量的影响.结果表明:多次灌水有利于小麦株高生长、叶面积系数增大,同时有利于小麦理论产量增加,灌水次数对中等定额灌溉处理春小麦生长影响最明显;在相同的灌溉定额条件下,增加灌水次数,有利于小麦增产,尤其对于中等定额灌溉处理时增加幅度相对较大,而对小及大定额灌溉处理产量的影响相对较小.     

再生水灌溉对深层包气带土壤盐分离子的影响

夏玉米/冬小麦轮作期间,设置3种灌水处理:地下水灌溉,灌水定额52.5 mm;再生水灌溉,灌水定额52.5 mm;再生水灌溉,灌水定额105 mm,研究了田间0～450 cm包气带土壤中主要盐分离子的迁移规律.结果表明:盐分离子质量比和电导率在土壤中从大到小依次为:380 ～ 450 cm壤土土层、0～ 120 cm壤土土层、120～ 380 cm砂土土层;再生水中可溶性K+和C1-表现出较强迁移能力,影响深度450 cm,K+在0～450 cm土层变化,但C1-主要在0～250 cm土层变化;可溶性Ca2和电导率的影响深度为380 cm,但主要在0～ 120 cm土层变化;380450 cm壤土土层对盐分离子的迁移起到了阻滞作用,大幅降低了地下水受到污染的风险.建议利用灌水定额为52.5 mm的再生水灌溉,夏玉米灌水1次,冬小麦灌水4次或更少.     

CROPWAT模型在滇中南部灌水量模拟中的应用研究

滇中是云南主要高原特色作物主产区,开展灌溉制度研究对当地水资源优化配置、高效利用具有重要意义。基于滇中南部建水(102°50′E、23°56′N)2016～2018年灌溉试验数据,对CROPWAT模型中灌水量计算模块所涉及的作物、土壤参数进行了校准,并应用该模型模拟了水稻和马铃薯全生育期的灌水量过程。结果显示,模拟的水稻泡田水量在192.3～195.0 mm之间,本田期灌水次数在8～11次、灌水定额在20.9～45.9 mm、灌溉定额在288.3～414.4 mm之间,全生育期灌溉定额在483.3～609.7 mm之间,与试验观测的灌溉定额相差在±6%以内;马铃薯全生育期灌水次数在7～8次、灌水定额在12.7～38.3 mm、灌溉定额在181.5～201.0 mm之间,与试验观测的灌溉定额相差在±12%以内。灌水次数模拟与试验观测值接近,灌水定额水稻模拟值略偏小、马铃薯模拟值略偏大,灌水时间虽然略有差异但总体相应性较好。结果表明,该模型在滇中南部水稻和马铃薯灌水量过程模拟中的应用效果较好,用于制定灌溉制度可更好地把握灌水时间,提高制定灌溉制度的精度。     

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。     

红崖山灌区不同灌溉定额下灌溉水转化规律研究

通过土壤墒情监测系统水分传感器和微型蒸渗器测定了不同灌溉定额下农田种植作物和裸地条件下土壤水分动态变化规律,初步提出了民勤红崖山灌区灌溉水深层渗漏的零通量面ZFP为地表以下120cm处,并结合气象数据比较不同灌溉定额下灌溉水转化规律及蒸散发特征,提出了作物生育期适宜的灌水定额上限,在考虑节水效益、土壤质地及灌溉时段等情况下,无论有作物覆盖还是无作物覆盖,农田灌水定额均不能大于1 200m3/hm2。这一结果对合理控制土壤水的无效渗漏、制定配水计划和节水灌溉制度提供了依据。     

大田棉花膜下滴灌灌溉制度对土壤水盐变化的影响研究

针对新疆棉花膜下滴灌条件下不同灌溉定额和灌水周期对土壤水盐变化的影响进行了大田试验.试验设置了3个灌溉定额和3个灌水周期;观测内容有土壤水分、盐分及棉花生长状况和产量.试验结果表明:土壤含水量随着灌水周期减小而增大,灌水周期为5 d的处理的土壤保持在最适宜含水量;较小灌水周期使得棉株内行和外行土壤含盐量持续降低,降幅相对较大;同一灌溉定额下,较小灌水周期产量较大;中量灌溉定额获得最高产量.     

贵州省冬小麦优化灌溉制度研究

作物灌溉制度是按全生育期需水要求制定的灌水次数、灌水定额、灌水时间及灌溉定额,通过对修文节水灌溉示范园冬小麦灌溉试验研究总结分析,得出贵州省冬小麦相应水平年最优灌溉制度.     

多口水带地面节水灌溉技术研究与应用

为解决半干旱、半湿润地区灌溉水利用率低、劳动效率低等问题,提出了一种多口水带地面节水灌溉技术,对多口水带地面节水灌溉装置进行了一系列设计、制作及试验,为地面节水灌溉技术的进一步研究与推广提供相应的数据及操作技术经验,对半干旱、半湿润地区节水灌溉新技术的发展起到积极的推进作用。      

喷灌和软管灌溉两用轻小机组洒水车稳定性分析

针对喷灌和软管灌溉两用轻小机组洒水车具有高度可升降、喷幅可调、喷灌和软管灌溉两用等特点,为了提高洒水车爬坡和抗翻倾能力,对该机组洒水车纵、横向稳定性进行了分析.采用理论分析的方法分析了机组在纵横向坡度上作业时影响其稳定性的因素,并给出了其稳定性与各影响因素之间的关系.结果表明,地面粘附系数越高,对洒水车的稳定性越有利;适当增大轮距、增大两轮中轴线至供水管触地点的距离、降低洒水车质心高度,可提高洒水车的稳定性;增大牵引力和减小洒水车自重可提高洒水车的爬坡能力.     

ZGKQ50-W型抗旱灌溉机与微喷带组合应用性能参数试验

为解决现有机组设备沉重、运行成本不清以及与微喷带组合方式不明确的问题,设计研发了ZGKQ50-W型抗旱灌溉机组,机组选择汽油泵作为动力设备。试验测试了机组首部耗油量及配备4种常用型号微喷带的喷洒均匀系数,计算并验证了与不同微喷带组合后的最大灌溉面积以及灌溉667 m~2土地所需的运行成本。结果表明,机组首部与微喷带组合后的最大运行流量为20 m~3/h,与Ⅰ号微喷带组合后喷洒均匀系数低于70%,与Ⅱ号微喷带的组合方式为2条33 m以2 m的间距并列铺设,组合后的喷洒均匀系数为73.30%,灌溉667 m~2土地运行成本为470.9元;与Ⅲ号微喷带的组合方式为3条83.3 m以3.5 m的间距并列铺设,组合后的喷洒均匀系数为77.06%,灌溉667 m~2土地运行成本为175.2元;与Ⅳ号微喷带的组合方式为3条99.3 m以2 m的间距并列铺设,组合后的喷洒均匀系数为77.40%,灌溉667 m~2土地运行成本为320.0元。综合考虑喷洒均匀系数及运行成本,Ⅲ号微喷带省工省时,适合进行大面积灌溉;Ⅱ号微喷带灌溉区域灵活性强,适合在小型零散地块使用。     

喷灌和软管灌溉两用机组水量分布特性与试验

喷灌和软管灌溉两用轻小机组具有喷灌和软管灌溉两种灌水方式,且有高度可升降、喷幅可调等特点.采用理论分析和试验验证相结合的方法,对该机组水量分布特性进行了研究,分析了影响机组水量分布特性的因素,计算了机组在配置喷灌和软管灌溉系统时的喷灌强度、均匀系数,结果表明,影响机组水量分布均匀性的主要因素是所配置灌水器的水量分布特性、灌水器配置间距、行走速率、土壤和地形、风速等.在室内试验时,机组喷灌均匀系数达95%以上,软管灌溉均匀系数达90%,可满足灌溉需要.     

基于液态施肥系统的软管泵的设计与试验

针对目前液态施肥装置的挤压驱动机构寿命低、故障率高、易腐蚀等问题,设计了一种工作稳定、高效运行的用于液态施肥装置的软管泵。对软管泵进行三维建模,利用ABAQUS软件对其泵轴进行动力模态分析,发现泵轴转动频率与其前10阶的固有频率相差较大,不易发生共振。最后,试制软管泵,进行田间试验,结果表明:软管泵在一定压力和频率下,软管泵的流量与频率成正比,高频率下软管泵振幅及脉动较大,低频率下振幅及脉动较小,软管泵不易发生共振且工作性能稳定,排肥量可控、排肥均匀,满足精量棉花膜下滴灌水肥一体化施肥排肥要求。     

基于土壤湿度参数的自动化节水灌溉装置在草坪绿地上的应用

草坪建植和养护需要消耗大量水资源，而我国人均淡水量仅有2 240 m3，是世界平均淡水拥有水平的1/4，因此，草坪业在我国发展缓慢，群众接受度较低。基于土壤湿度参数的绿地草坪自动化节水灌溉装置由控制器、传感器、电磁阀及中央控制器构成，理论核心是草坪调亏灌溉理论。装置通过在草坪土层中安装测定土壤持水量的传感器，采集土壤湿度信息，将数据反馈给控制终端，控制终端结合草坪草的性质及传感器反馈的信息，确定出该草坪所处的水分需求状态，从而通过控制电磁阀开闭来控制灌溉量，对灌溉进行有效调控。该装置具备数据采集、灌溉控制、参数设置和数据处理等功能，可以精准控制土壤湿度，减少草坪耗水量、提高水分利用率，并设置适当水分胁迫，使草坪在更低的耗水量下长势更优。该文论述了装置的组成及运行原理，并结合市场现有灌溉装置进行对比与分析。结果表明，该装置实现了对草坪需水程度的实时监测与智能调控，减少无效灌溉，提升灌溉效率，可以发展出以减少灌溉定额、提升草坪质量为目的的新型灌溉模式，降低草坪养护成本。      

气送式播种机气压平衡装置设计与试验

针对气送式播种机输种管长度影响排种性能的问题,设计了一种槽轮式气压平衡装置。装置进种口与上端输种管连接,出种口与下端输种管连接,且各行上端输种管长度相同。台架试验证明,采用所设计的槽轮式气压平衡装置后,总排量稳定性变异系数为0.56%,各行排量一致性变异系数由12.79%减少至2.12%,种子破损率为0.38%,满足相关标准要求。      

水田灌排一体化系统的开发与应用

分析国内外农业灌溉和排水领域发展的研究现状和目前常见的灌排装置的特点,针对中国灌溉排水研究领域对节水灌溉、控制排水设施的迫切需求,提出了水田灌排一体化系统的设计方案.该系统能根据农作物不同时期对水位的需求,充分利用灌溉和降雨的水量,较为精确地控制水田的灌溉和排水水位,解决了原有灌排设备无法同时实现灌溉和排水自动控制的难题.实际应用结果表明,水田灌排一体化系统试验区和对照区相比,降雨量增加利用150 mm,降雨利用率提高21%,减少灌水量21%;水稻亩产量增加4.3%;提高肥料的利用效率,减少农业面源污染.该系统结构简单、操作方便,具有可观的经济、生态效益和广阔的应用前景.     

油气悬挂压力连通装置设计与性能仿真

矿用自卸车在空载及满载状态下前、后轴荷变化较大导致油气悬挂内部压力变化也很大,进而不能直接连通,为此设计了一种具有压差控制功能的油气悬挂连通装置.该装置能使前、后桥油气悬挂内部压力在一定压差范围内连通并达到平衡的效果.建立了由压力协调装置连接的连通式悬挂二分之一车模型,对前、后轮顺序通过台阶和扫频激励工况进行了仿真分析.以簧上质量质心垂向加速度和俯仰角加速度、前后悬挂输出力的特性作为标准对结果进行了分析.结果表明,相对独立式悬挂,压力协调装置连接的连通式悬挂具有更好的抗俯仰性能,输出力特性也更加平稳.     

金乡县田间节水技术的测试分析

针对当前大面积推广节水灌溉的急需和农村经济条件的现实，采用塑料软管输水到畦中间，将长畦分段灌水，作为实施短畦灌溉的手段，即把管道节水与畦灌节水融为一体，通过测试分析，提出了不同土质的合理畦长的塑料软管的经济直径。经应用证明，提高灌溉有效利用系数４４％。且费用低、效果好，易为农民接受。