滴灌条件下水溶性肥料对灌水器堵塞影响

为探究滴头流量等因素对水肥一体化滴灌系统灌水器堵塞的影响规律,指导滴灌系统的防堵塞管理工作,以相对流量作为堵塞程度的评价指标,通过单因素试验分析了肥液浓度、滴头流量、滴头工作压力、过滤器类型、滴头类型5个因素对灌水器堵塞情况的影响,采用正交试验筛选出抗堵塞的最佳灌溉模式。结果表明,肥液浓度越大,滴头和过滤器越易发生堵塞;滴头流量越大,相对流量也越大,大流量滴头相对不易发生堵塞;相对流量随着滴头工作压力的增大呈现先增后减趋势,工作压力过大也会引起滴头堵塞,农业灌溉过程中应选取适宜的滴头工作压力;叠片式过滤器比网式过滤器过滤效果更好;压力补偿式滴头抗堵塞性能优于八孔流量可调式滴头。最佳灌溉模式为:水溶性肥料稀释比例为1∶200,滴头工作压力为0.1 MPa,滴头为流量4 L/h的压力补偿式滴头。     

硫酸钾对浑水滴灌滴头堵塞的影响

【目的】分析引黄灌溉过程中肥料硫酸钾对滴头堵塞的影响,为水肥一体化滴灌的实施提供参考。【方法】分别配制3种含沙量(1.0,1.5和2.0g/L)和3种硫酸钾质量浓度(10,20和30g/L)的浑水进行间歇灌水堵塞试验,计算滴头的平均相对流量和灌水均匀度,利用场发射扫描电镜分析流道堵塞物结构,收集并分析滴头输出泥沙和毛管淤积泥沙的机械组成。【结果】施加硫酸钾后浑水滴灌滴头堵塞出现加速现象,硫酸钾质量浓度越大,加速堵塞作用越明显。当硫酸钾质量浓度为30g/L时,含沙量1.0,1.5和2.0g/L处理的有效灌水次数分别较未施肥处理减少4,9和8次,滴头堵塞率较未施肥处理增加30%~35%;施加硫酸钾显著增大了水的电导率,未施加硫酸钾的浑水电导率为0.16ms/cm,硫酸钾质量浓度为30g/L时,含钾浑水的电导率为25.19ms/cm。硫酸钾质量浓度对滴头堵塞的位置有一定影响,对进水口堵塞影响较小,对滴头流道堵塞影响较大,当硫酸钾质量浓度为10,20和30g/L时,流道堵塞滴头数较未施肥处理分别增加了7,18和17个。硫酸钾改变了灌溉水的电导率,易产生硫酸盐沉淀而造成滴头堵塞。施加硫酸钾肥后,浑水中泥沙颗粒易吸附K+,增加了泥沙颗粒之间的团聚,导致堵塞物表面结构复杂程度提高,堵塞物致密性和稳定性增强;浑水中施加硫酸钾肥后,输出泥沙中粉砂和黏粒比例较毛管淤积泥沙大,砂粒比例则较毛管淤积泥沙小,淤积泥沙的分形维数与平均相对流量呈显著负相关。【结论】选用硫酸钾进行施钾一体化滴灌时,硫酸钾质量浓度宜小于10g/L,以减缓其对滴头堵塞的影响。     

内镶式滴灌带水力性能试验研究

内镶式滴灌带是滴灌系统应用最多的灌水器类型,本研究对不同厂家、不同标称流量、不同压力补偿性能的5种内镶式滴灌带进行压力流量关系测试,探讨在实际工作压力高于、尤其是低于设计工作压力时,灌水器流量和灌水均匀性所受的影响.结果表明:非压力补偿性能滴灌带的流量随工作压力的降低而减小,在滴灌带较短条件下,较低工作压力对滴灌带的流...     

迷宫灌水器中泥沙淤积特性研究

【目的】研究泥沙颗粒引起的灌水器堵塞问题,为高抗堵性灌水器的研制提供参考依据。【方法】在灌水器90°和45°2种放置方式下,测试并分析了不同含沙量(0.5,1.0,1.5和2.0 kg/m3)、不同灌水器进口压力(0.09,0.06和0.03 MPa)下,浑水中的泥沙在迷宫灌水器中的淤积现象、淤积部位、淤积过程、淤积量及浑水流量的变化。【结果】①试验中泥沙在灌水器中间段与进、出口段发生淤积的概率分别约为18%和37%~45%。②两种灌水器放置方式对泥沙在其中淤积的部位与过程没有明显影响。③迷宫灌水器中泥沙的淤积与普通管道中泥沙的沉积现象有很大差异,其特殊的边界可能使其中水流在较小流速时仍具有一定的紊动能,从而不出现泥沙在流道纵断面方向的沿程沉积现象。【结论】①泥沙在迷宫灌水器中的淤积表现为起始淤积单元的随机性与淤积部位的规律性。②泥沙在迷宫流道中的淤积是一个既突然又逐步发展的过程,且总是充满流道的整个横断面。③泥沙淤积发生以后,通过灌水器的浑水流量会很快大幅度下降,并且随着淤积向上游的持续发展,流量逐渐减小。④浑水含沙量的提高会加快泥沙在灌水器中的淤积过程。     

单孔PVC微喷灌管喷水量的分布特性

在5种不同的工作压力下,采用直径为40 mm,壁厚为2.4 mm,孔径分别为0.9、1.1、1.3、1.5 mm的PVC微喷灌管,进行单孔流量及近似射程试验,根据试验结果选择近似射程最远的孔径为1.3 mm的微喷灌管进行研究试验.结果表明:PVC微喷灌管单孔喷水量分布的基本特征与旋转式喷灌有本质区别,但与微喷带相似.为此,采用微喷带的评价指标来描述PVC微喷灌管的喷水量分布特性.     

滴头堵塞率及堵塞位置对灌水均匀度的影响

采用控制堵塞试验的方法,在压力恒定的条件下,分析了堵塞率、堵塞位置对灌水均匀度的影响规律。试验结果表明：当压力在4～10 m变化时,压力对于灌水均匀度的影响不显著,其变化范围在1%以内,生产实际中可以适当降低滴灌带的工作压力达到降低造价的目的;堵塞率是影响灌水均匀度的主要原因,堵塞率越高灌水均匀度越差,当堵塞率超过10%时,灌水均匀度CU已经远低于规范的最低值;只有当堵塞率不大于10%时,堵塞位置才对灌水均匀度有一定的影响,当堵塞位置分布在滴灌带前三分之一段和全段时,对灌水均匀度的影响较明显,此时灌水均匀度最小。     

柔性非全流过滤方法及其装置效果的试验研究

针对压力全流过滤器在过滤高含沙水时存在的滤网易破裂等问题，本文提出了过滤高含沙水的柔性非全流过滤方法及其装置，并用其过滤水进行了滴灌试验。试验结果表明：在来水量一定时，非全流过滤装置的滤水量随滤水管放置的正坡坡度增加而减小，当滤水管处于平坡时，滤水量最大，当滤水管处于负坡时，滤网堵塞严重。当水源含沙量介于1.3-3.0kg/m^3之间时，采用200目柔性滤网非全流过滤，滤排比介于1.07-1.55之间，滤后水泥沙颗粒均小于0.1mm，且小于0.074mm的占98％以上。若配合定期冲洗，滴灌管可以正常工作。此装置只要0.1m以上的自然水头就可过滤。这为黄河高含沙水微灌开辟了一条新路。     

谈谈微喷灌技术

<正> 微喷灌简称微喷,它是借助于一套专用设备,将具有一定压力的水,喷到距离地面不高的空中,散布成微小的水滴,均匀地喷洒到农作物上和农作物根区的地面上,实现节水灌溉的一种新技术。微喷是一种介于喷和滴灌之间的节水灌溉技术,它吸收了喷灌抗堵塞性能较好、滴灌工作压力低和可节省动力能源的优点。 微喷系统的灌水器称为微喷头。微喷头的形式,按结构和出水方式可分为:旋转式、折射式、缝隙式和离心式。目前我国使用的主要为折射式和     

微灌技术

我国是一个水资源严重短缺的国家,而农业用水水资源浪费现象普遍存在,水的有效利用率只有30%～40%,节水灌溉技术的普及与应用是提高水的利用率的有效措施。微灌技术是当今世界上先进的节水、高效灌溉技术之一,在我国有广阔的应用前景。微灌技术是利用微灌设备组成微灌系统,将有压水分配到田间,通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌溉技术。微灌技术主要有滴灌、微喷、小管出流灌和渗灌四种。脉冲式微灌技术属于微喷灌,具有以下特点:首先,灌水均匀度高且抗堵塞;其次,系统灌水流量与工作压力可调,这一特点使之在用于施肥、…     

气吸式水稻芽种直播排种器性能的试验研究

以气吸式垂直圆盘排种器为对象,采用试验优化设计的方法,研究了在一定真空度下吸孔直径、转速、孔数等对排种性能的影响。试验结果表明：真空度为1．8～4．5kPa排种性能较好;吸孔直径和转速对排种性能影响很大,最佳孔径为2．3mm,排种盘线速度不宜超过0．45m／s,孔数多比少排种效果更好。     

小麦植株遮挡对微喷灌均匀度的影响

针对小麦等密植作物不同生育期株高和冠层覆盖度对微喷带灌溉均匀度产生影响的问题,采用试验方法,根据小麦生长规律设计不同的株高和种植密度,研究植株遮挡对于微喷带灌溉均匀度的影响。结果表明:1)使用微喷带进行田间灌溉时,其灌溉均匀度的影响因素包括微喷带水力性能影响和作物生长状况影响2部分;2)微喷带的水力性能是保证小麦微喷带灌溉均匀度的基础;3)作物生长状况对微喷带灌溉均匀度影响显著,在田间灌溉中可根据作物生长阶段的密度及覆盖度,调整微喷带的运行压力,提高灌溉均匀度。     

微喷补灌对冬小麦旗叶衰老和光合特性及产量和水分利用效率的影响

【目的】探明微喷补灌对冬小麦开花后旗叶衰老和光合特性、籽粒灌浆速率、产量和水分利用效率的影响,为小麦节水高产提供重要技术支持。【方法】于2011-2013年冬小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22,设置全生育期不灌水（W0）、微喷补灌（W1）和传统畦灌（W2）处理,研究小麦开花后旗叶水势、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性、叶绿素荧光参数、群体光合速率和籽粒灌浆速率等的差异。W1与W2处理的灌水时期一致,均于小麦拔节期和开花期各灌水1次。W1处理采用小麦专用微喷带（ZL201220356553.7）补充灌溉,灌水前测定土壤含水量。两年度小麦拔节期均设定0-140 cm土层土壤目标相对含水量为70%,第一年和第二年小麦开花期设定0-140 cm土层土壤目标相对含水量分别为70%和65%,根据灌水定额公式计算所需补灌水量。W2处理采用传统畦灌方式灌溉,改口成数为90%,即当水流前锋到达畦长长度的90%位置时停止灌水,用水表计量实际灌水量。W1与W2处理试验小区的规格一致,畦宽（左侧畦梗中心线至右侧畦梗中心线的垂直距离）2 m,畦梗宽0.4 m,畦长60 m,面积120 m²。小区间设1.0 m保护行。每小区等行距种植8行小麦,实际行距22.9 cm。W1处理的每个试验小区在自边行向内数第4行与第5行小麦之间沿小麦种植行向（畦长方向）铺设一条专用微喷带。微喷带进水端装有压力表、水表和闸阀,进水端水压设为0.02 MPa。灌溉水水源为井水,从水源至微喷带和畦田进水端采用PVC水龙带输水。畦灌的单宽流量为4.6-5.2 L·m^-1·s^-1。【结果】两年度微喷补灌处理在小麦拔节期和开花期的补灌水量分别为21.3-96.0 mm和29.0-38.5 mm,灌水分布均匀系数达87.9%-97.0%,不低于传统畦灌处理,而全生育期总灌水量比传统畦灌处理减少33.2-70.8 mm,节水21.0%-54.2%。微喷补灌处理开花后旗叶水势、SOD和CAT活性、丙二醛含量、旗叶最大光化学效率、实际光化学效率,及群体光合速率和籽粒灌浆速率、籽粒产量均与全生育期灌2水的传统畦灌处理无显著差异,但水分利用效率提高2.1-2.9 kg·hm^-2·mm^-1,达21.6-23.2 kg·hm^-2·mm^-1。【结论】小麦拔节期和开花期微喷补灌可以根据灌水前的降水量和土壤含水量状况及时调节补灌水量,并实施精确、均匀灌溉,适量供给小麦高产生理需水,挖掘出小麦节水的更大潜力。     

不同喷射角微喷带灌溉对土壤水分布与冬小麦 耗水特性及产量的影响

【目的】研究不同喷射角微喷带灌溉对土壤水分布与冬小麦耗水特性及籽粒产量的影响,以期为创新小麦节水灌溉技术,实现小麦高产高效栽培提供理论依据。【方法】2010—2012年冬小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22,在田间条件下设置T0：生育期不灌水;T1、T2、T3、T4采用微喷带灌溉,微喷带带长均为40 m,喷射角分别为35°、50°、65°和80°。每条微喷带沿小麦种植行向铺设在行间,灌溉左右各4行（L1—L4）小麦,实际灌溉宽度1.6 m。【结果】（1）拔节和开花期采用微喷带补灌,同一处理下,各取样区间L1—L4的0—200 cm土层土壤含水量变化规律一致,其中T1、T2和T3处理的各行间上部土层土壤含水量均表现为：随行间距离微喷带增加,土壤含水量逐渐降低;随微喷带喷射角增大,灌溉水在土壤中的分布均匀系数显著增加。T4处理各行间0—200 cm各土层土壤含水量无显著差异,灌溉水在土壤中的分布均匀系数最高。（2）与T1、T2和T3处理相比,T4处理在拔节期至开花期对40—80 cm土层土壤贮水消耗量和开花至成熟期20—80 cm土层土壤贮水消耗量显著升高,对深层土壤贮水消耗量和总土壤贮水消耗量显著降低,拔节至开花期的阶段耗水量、开花期补灌水量、总灌水量和总耗水量亦显著降低。（3）T4处理的籽粒产量、产量水分利用效率和土壤贮水利用效率显著高于其余各处理。【结论】在本试验条件下,采用80°喷射角的微喷带灌溉处理是兼顾高产和高水分利用效率的最优处理。     

不同类型灌水器滴头对沼液抗堵塞性能的影响

为了研究不同类型灌水器滴头对不同水肥配比沼液的抗堵塞性能,获得适用于沼液滴灌施肥的滴头,选取2种片式滴头、2种圆柱滴头和1种片式补偿滴头共5种滴头,设计了2种沼液配比进行周期性间歇灌水试验,比较了不同滴头的抗堵塞能力。结果表明,沼液水肥配比越大,滴头越容易发生堵塞;滴头流量相同时,片式滴头抗堵塞性优于圆柱滴头和片式补偿滴头;滴头类型相同时,额定流量越大,抗堵塞性越好;堵塞进程较为均匀,堵塞发生从毛管尾端开始;堵塞类型以物理和生物结合的复合性堵塞为主。根据试验结果,建议沼液施肥时,最优灌溉模式为：水肥配比选择1∶3,灌水压力选择80 kPa,滴头选择3 L·h^-1的片式滴头;单级120目过滤器过滤效果有限,可以考虑增加多级过滤。     

The water-saving potential of using micro-sprinkling irrigation for winter wheat production on the North China Plain

The shortage of groundwater resources is a considerable challenge for winter wheat production on the North China Plain. Water-saving technologies and procedures are thus urgently required. To determine the water-saving potential of using micro-sprinkling irrigation(MSI) for winter wheat production, field experiments were conducted from 2012 to 2015. Compared to traditional flooding irrigation(TFI), micro-sprinkling thrice with 90 mm water(MSI1) and micro-sprinkling four times with 120 mm water(MSI2) increased the water use efficiency by 22.5 and 16.2%, respectively, while reducing evapotranspiration by 17.6 and 10.8%. Regardless of the rainfall pattern, MSI(i.e., MSI1 or MSI2) either stabilized or significantly increased the grain yield, while reducing irrigation water volumes by 20–40%, compared to TFI. Applying the same volumes of irrigation water, MSI(i.e., MSI3, micro-sprinkling five times with 150 mm water) increased the grain yield and water use efficiency of winter wheat by 4.6 and 11.7%, respectively, compared to TFI. Because MSI could supply irrigation water more frequently in smaller amounts each time, it reduced soil layer compaction, and may have also resulted in a soil water deficit that promoted the spread of roots into the deep soil layer, which is beneficial to photosynthetic production in the critical period. In conclusion, MSI1 or MSI2 either stabilized or significantly increased grain yield while reducing irrigation water volumes by 20–40% compared to TFI, and should provide water-saving technological support in winter wheat production for smallholders on the North China Plain.     

农田滴灌系统滴头堵塞及防堵措施的研究进展

滴头是滴灌系统的关键部件,滴头的堵塞影响灌水均匀性和使用寿命,制约着滴灌技术的应用与发展,滴头的堵塞及防堵塞措施成为滴灌技术研究领域的热点。综述了近年来在滴灌堵塞问题上的研究成果,包括由水质因素、滴头流道结构因素、滴头加工制造因素和滴灌系统运行因素引起滴头堵塞问题．以及合理配置过滤设备、化学处理堵塞、设计抗堵滴头结构、合理设计滴头流道、加强滴灌系统运行管理等防堵措施。     

简易微喷灌技术及其在旱塬麦田应用研究

以塑管渗灌技术为基础发展起来的简易微喷灌技术,除具有渗灌的优点外,还具有可移动、投资小、简便灵活、适应性广等特点。小麦越冬期即使补水量不大,也可使土壤水分有明显增加,到翌年春,50～80cm土层含水量补水田高于对照2．57个百分点。小麦返青期补水田0～30cm土层含水量平均比对照高3．39个百分点。在1997～1998年度特殊干旱条件下,不同补水时期的增产效应为抽穗期＞拔节期＞返青期。补水量在450m3／hm2以内,随补水量的增加,增产幅度增大。地膜覆盖加补水,产量增加366．0～1324．5kg／hm,增产率为25．0％～90．4％。裸地麦田补水,产量增加315．0～701.6kg/hm2,增产率为22．5％～50．2％,产投比为1．2～1．6。     

烟草微喷节水灌溉技术及应用效果

阐述了烟草节水灌溉的意义、微喷灌溉的技术要点和特点。并在河南烟区,以不灌水和传统沟灌为对照进行多点微喷灌溉试验,研究了不同微喷灌水量对烟叶经济性状和水分生产率的影响,结果表明,微喷具有显著的节水、增产、增质效果,在烟草伸根和旺长期干旱条件下微喷2次,每次微喷24~36mm,可显著促进烟株生长,比不灌水增产43.0%~65.6%,增加产值70.7%~103.4%,比传统沟灌增产3.83%~9.53%,水分生产率增加15%~20%,灌水增产率提高200%以上,烟草微喷技术具有较大的推广利用价值。     

Analysis of Application of Superabsorbent Polymer in Sandy Soils

[目的]研究高吸水树脂在沙质土壤中的保水效果。[方法]以江苏省徐州地区黄河故道砂质土为对象,丙烯酸酯系列高吸水性树脂为保水材料进行了相关试验。[结果]添加土壤质量0.2%～0.4%的高吸水树脂可延长砂质土壤灌溉后的脱水期。脱水期间持水量高于10%的天数达42 d,明显高于对照组从饱和含水量降至10%左右持水量时16 d的脱水天数。在二次灌水不搅动土层的情况下保水效果好于首次灌水。[结论]高吸水性树脂与土壤混合施用有重复吸水保水效果。