基于土壤吸力的主动式土壤水分平稳供应装置?

【目的】为了测试新研发的作物主动式土壤水分平稳供应装置性能。【方法】本文设置了不同控压水平的土槽试验,对该装置进行了控制负压能力和土壤湿润锋运移测定。【结果】（1）该装置可通过调整负压控制装置的数量和控压粗管内水柱高度将土壤负压控制在目标值附近,在-15 k Pa 以内的控制压力下,负压变幅极小。（2）该装置供水条件下,土壤水分的横向运移要强于垂向运移,但土壤湿润范围随负压控制装置数量的增多而减小;土壤湿润锋横向推进距离与灌水历时呈很好的幂函数关系,且随着负压控制装置数量的增多,土壤水分横向运移速度变慢。【结论】该装置可以实现对水分的连续自动获取,有望用于作物灌溉之中。     

基于土壤吸力的主动式土壤水分平稳供应装置

【目的】测试新研发的作物主动式土壤水分平稳供应装置性能。【方法】设置了不同控压水平的土槽试验,测定和分析了该装置的控制负压能力和土壤湿润锋运移特性。【结果】(1)该装置可通过调整负压控制装置的数量和控压粗管内水柱高度将土壤负压控制在目标值附近,在-15 k Pa以内的控制压力下,负压变幅极小。(2)该装置供水条件下,土壤水分的横向运移要强于垂向运移,但土壤湿润范围随负压控制装置数量的增多而减小;土壤湿润锋横向推进距离与灌水历时呈很好的幂函数关系,且随着负压控制装置数量的增多,土壤水分横向运移速度变慢。【结论】该装置可以实现对水分的连续自动获取,有望用于作物灌溉之中。     

基于土壤吸力的主动式土壤水分平稳供应装置?

【目的】为了测试新研发的作物主动式土壤水分平稳供应装置性能。【方法】本文设置了不同控压水平的土槽试验，对该装置进行了控制负压能力和土壤湿润锋运移测定。【结果】（1）该装置可通过调整负压控制装置的数量和控压粗管内水柱高度将土壤负压控制在目标值附近，在-15 k Pa 以内的控制压力下，负压变幅极小。（2）该装置供水条件下，土壤水分的横向运移要强于垂向运移，但土壤湿润范围随负压控制装置数量的增多而减小；土壤湿润锋横向推进距离与灌水历时呈很好的幂函数关系，且随着负压控制装置数量的增多，土壤水分横向运移速度变慢。【结论】该装置可以实现对水分的连续自动获取，有望用于作物灌溉之中。     

不同负压给水对小白菜生长及土壤水分的影响

为筛选出南方冬季蔬菜小白菜(brassica)主动式供水灌溉(负压灌溉)最适宜的土壤水分条件,采用盆栽试验,研究了南方地区2种典型蔬菜土壤—红菜园土和潮菜园土,3个不同负压给水(-5.0、-7.5、-10.0 k Pa)对土壤含水率、小白菜生长情况、耗水特性及其水分利用效率等的影响。结果表明,红菜园土种植冬季小白菜,最适宜的负压灌溉值为-10.0 k Pa,土壤质量含水率为18.7%,潮菜园土最适宜的负压灌溉值为-5.0 k Pa,土壤质量含水率为25.3%。     

作物双节给水研究

针对有压节水灌溉的高耗能,提出并试验了用无压负压给水器为作物即节水又节能的双节给水理念,针对间歇灌溉时土壤湿度忽高忽低提出连续适度给水理念,给水理念特点是利用植物水分生理水势特性,与土壤张力特性,利用给水器将水分以无压或负压形式与土壤和植物根系连接成负压水分运动系统,与有压节水灌溉对比节省了加压耗能,与灌溉理念差别是变间歇式灌溉为连续向作物供水,供水过程与作物需水过程平行,具有精准给水特点。简介了双节给水的理论基础、方式方法以及负压给水、超微压给水、毛细给水、寝润给水技术的试验研究数据。     

基于多孔吸滤材料的自动灌排垂直绿化装置的结构设计和参数确定

为了实现垂直绿化中针对不同景观植物的灌溉需求,设计了基于多孔吸滤材料的自动灌排垂直绿化装置。装置利用土壤水分平衡原理,通过多孔吸滤材料使土壤水势由负压向正压的变化,营造不同的土壤水分环境,以满足多种景观植物需水要求,并通过土壤含水率与土壤基质势之间耦合关系调节灌水器出流量,实现针对不同植物的自动灌溉。为了确定装置参数,将水箱高度、土壤埋深、吸水线材材质及直径、多孔陶瓷渗水片原料配比作为待定参数,通过景观植物灌溉需水量的理论计算、不同线材材质及直径对土壤吸水高度和含水率的影响试验的结果分析,多孔陶瓷渗水片原料配比优选,确定了装置中各项待定参数。通过效益分析对比,装置较现有垂直绿化装置成本降低50%～70%。     

基于HYDRUS—2D的负压灌溉土壤水分入渗数值模拟

依据土壤水动力学理论,结合负压灌溉条件下土壤水分运动特征,建立了土壤水分入渗模型。利用HYDRUS-2D对所建模型求解,并模拟在负压地下灌溉下,水分在土壤垂直剖面随时间的入渗变化规律。将模拟结果与试验测量结果进行对比验证,结果表明,两者相对误差为2%~4%,所建模型可以有效描述负压地下灌溉条件下土壤水分入渗规律。利用该模型模拟研究了不同灌水器半径(8、10、12 cm)和不同土质(北京地区土壤和基质)下土壤水分的入渗情况。结果表明:灌水器半径是影响土壤水分入渗的显著性因素。灌水器半径越大,水分入渗速率越快。灌水器尺寸对入渗起始时的入渗延迟有较大影响,灌水器半径越大,延迟越小。土壤水分入渗速率与灌水器半径呈正相关。     

不同营养液质量浓度对温室盆栽黄瓜生长与基质环境的影响

采用一种负水头供水控水盆栽装置供给营养液,以山崎黄瓜专用营养液配方标准质量浓度为基准,研究了4种营养液质量浓度对温室基质盆栽黄瓜生长发育及其基质内离子质量浓度变化的影响。试验结果表明,黄瓜的生长速率和产量随着营养液质量浓度的增加而增加,采用负水头灌溉装置供液方式的要优于常规灌溉方式,不同营养液质量浓度与供液方式对黄瓜营...     

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。     

不同灌水处理对盐渍土壤中玉米生长发育的影响

通过盐渍土壤盆栽玉米试验,对不同灌水处理下玉米的生长发育及土壤水分和热量的变化情况进行了对比研究。结果表明保持适宜的土壤含水量可以起到调控地温,维持良好土壤根际环境的作用;灌水方法和灌水定额对盐渍土壤中玉米的生长发育具有决定性影响;交替灌溉能促进玉米根系的发育和分支,优化根冠比例,提高作物水分利用率;交替灌溉能够促进玉米对水分和养分的吸收,是一种在盐渍土壤中切实可行的节水灌溉方法。     

石津灌区储水灌溉条件下土壤水分动态及灌水适宜阈值研究

从土壤水分能态角度,研究储水灌溉条件下土壤水分的动态变化及空间分布,探求适宜储水灌溉定额阈值范围。研究结果表明,灌水定额大于200 mm时,2 m以下土层出现水分深层渗漏,灌水定额300、2502、00 mm时,深层渗漏量分别达到587.63、236.32、152.05 m3/hm2;灌水定额75～150 mm,2 m以下土层无水分渗漏。因此,储水灌溉灌水定额阈值范围控制在750～1 500 m3/hm2,可以把灌溉水储存于深层土体内,以供作物生长期使用;储水灌溉模式在石津灌区可有效解决灌区来水与灌溉用水的错位矛盾,满足作物正常生长对水分的需求。     

负压计在灌溉试验中的应用

利用负压计监测土壤含水率,具有不破坏土壤结构、避免空间变异性的影响和节省人力等优点。本文介绍了负压计的原理、土壤含水率和负压关系曲线(水分特征曲线)和土壤水分运动参数的测定方法,以及负压计在灌溉制度、作物需水量等各项灌溉试验中的应用,并给出了计算实例。     

植物营养水对温室黄瓜生长影响及其节水效应

通过灌溉"植物营养水"可以显著提高作物产量,是一项成本低、见效快、易推广的农艺措施。采用小区试验,以普通井水灌溉为对照,另外设置3个不同灌水定额的营养水灌溉处理,对比观测了温室黄瓜植株及根系生长变化。结果显示:植物营养水对温室黄瓜的株高、茎粗、根系生长均有明显的促进作用,进而平均产量和水分生产率均明显高于对照;相同灌水定额条件下,营养水处理较对照增产1.24倍;过量的营养水灌溉将更多地促进植株地上干物质的积累,但产量增加不明显,且显著降低水分生产率;反之,若较少的营养水灌溉将更多地促进植株地下根系的生长,同时产量会有所下降,但可以显著提高水分生产率。因此,适宜的营养水灌溉量也是必需的。     

水向土中入渗

水向土中入渗是农田水分循环中一个重要过程.它不仅影响降雨径流,而更重要的是影响农田土壤水分的补给情况,在灌溉条件下,入渗水量及其在土壤中的分配是衡量灌溉用水效率的主要依据.可见,分析研究入渗情况有着十分重要的实际意义.一入渗过程向地表充分供水时,会看到这样一个现象:起初土壤吸收水份的速度很快,随后便逐渐减小,最后可达到某一稳定的速度.土壤这种吸收水分的速度,被称为土壤的入渗速度,或"土壤入渗性".     

东北半干旱抗旱灌溉区有限供水对大豆水分利用效率的影响研究

东北半干旱区是我国北方旱农地区的重要组成部分,多数地区没有灌溉水源。降水量少,时空分布不均,春风大,蒸发强,春旱已成为制约本区农业生产的主要因素。为了探索适合于东北半干旱区的农业抗旱节水技术集成模式,针对本区的资源环境和灾害特点等,选取了坐水播种和苗期补灌技术,结合盆栽试验,在坐水播种和苗期补水条件下研究了不同的供水处理对大豆的生长发育及其水分利用效率的影响,提出了水分利用效率的最佳供水模式。     

不同水分处理对豇豆光合生理特性的影响

试验采用一种自制装置,在负压灌溉原理的基础上,通过设置一系列供水吸力梯度,结合盆栽方式对豇豆某些光合生理特性进行了研究。结果表明:随着供水吸力的增大,土壤含水量逐渐减少;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)先上升后下降,Pn、Gs在吸力为20 hPa时达到最大而Tr在吸力为30 hPa时最大,Pn与Tr呈显著的正相关性,Gs与Pn、Tr都呈显著的正相关性;实际光化学量子产量(Yield)和光化学淬灭(qP)先增大后减小,峰值出现在20 hPa,非光化学淬灭(qN)逐渐升高;叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和类胡萝卜素(Car)的含量是先上升后下降,在吸力为30 hPa时都达到最大;叶片水分利用效率(WUE)呈双峰曲线,高吸力下的WUE较大。     

负压灌溉对菠菜生长及水分利用效率的影响

为筛选出南方地区菠菜生长最适宜的灌溉负压值, 采用土壤盆栽试验, 以人工浇灌为对照(CK),研究3个供水负压(-5.0,-10.0,-15.0 kPa)对菠菜生长、生理指标、品质指标、水分利用效率及养分吸收的影响.结果表明:-5.0 kPa负压供水,菠菜地上部产量178.2 g/pot, 显著高于-10.0和-15.0 kPa, 与CK差异不具有统计学意义; 地下部生物量9.99 g/pot, 显著高于CK和-15.0 kPa; 根系活力419.0 μg/(g·h), 显著高于CK,-10.0和-15.0 kPa,分别提高65.3%,51.5%和91.0%;VC和可溶性糖含量分别为50.72 mg/100 g和1.74%, 较CK,-10.0和-15.0 kPa分别提高18.3%,10.5%,44.9%和6.1%,23.4%,47.5%.-5.0 kPa负压供水,水分利用效率为3.89 g/kg,显著高于CK和-15.0 kPa, 与-10.0 kPa差异不具有统计学意义;菠菜地上部氮的累积吸收量显著高于CK,-10.0和-15.0 kPa, 磷、钾累积吸收量与CK差异不具有统计学意义, 但显著高于-15.0 kPa.综合菠菜产量和水分利用效率,-5.0 kPa负压供水较适合南方地区菠菜生长发育.     

供水水头和灌水器对负压灌溉土壤水运移的影响

研究了不同供水水头（H）（0.5、0、-0.5、-1、-2m）及不同孔径的负压灌水器（3～4、5～6μm）对负压灌溉出水量及土壤水分运移的影响。试验结果表明,不同处理中,湿润锋运移规律相似,湿润体近似为椭球体。当灌溉时间相同时,湿润体体积随供水水头的减小而减小。累计入渗量、最大水平和垂直湿润距离随高程差呈幂函数变化。灌...     

农田利用排水灌溉对土壤入渗特性及棉花生长的影响

为了评价南疆地区农田利用排水灌溉的适用性,通过马氏瓶供水、定盘式负压入渗仪以及室内棉花萌芽和幼苗生长的培养试验,研究了排水灌溉对土壤水分点源、面源入渗特性及对棉种萌发、幼苗生长的影响。结果表明,在水分点源入渗试验中,不同矿化度的排水灌溉后土壤水分入渗在水平方向上运移较纵向明显,当排水矿化度大于2 g/L时,在水平方向上土壤含水率随矿化度的增大呈显著下降趋势。在水分面源入渗试验过程中,当水头条件相同时,土壤水分入渗量随排水矿化度的增大而减小,当水头条件不同时,土壤水分入渗量随压力水头的减小显著降低。根据稳态条件下的面源入渗近似解,不同矿化度的排水灌溉后,土壤饱和导水率K_s先增后减,而模型参数λ_c的变化却呈相反的变化趋势,在排水矿化度达到2 g/L时K_s和λ_c出现了极值,矿化度越高对K_s和λ_c的影响越明显。利用排水灌溉后,当矿化度低于3 g/L时,能够保证棉种正常萌发而不产生危害,当矿化度超过3 g/L时,开始显现对棉种萌发的抑制作用,高于5 g/L时抑制作用强烈。排水矿化度低于4 g/L对棉花幼苗的生长影响较小,超过4 g/L时,棉花生育过程减缓显著。     

干旱绿洲地区春小麦化学节水技术试验研究

采用保水剂对春小麦拌种,制定不同灌溉制度,开展生育期耗水规律及产量试验研究。结果表明,春小麦利用保水剂拌种包衣措施与常规播种相比,可提高土壤的持水性能、减少土壤水分蒸发、提高水分利用率、促进植物生长发育。全生育期土壤含水率提高0.15%~2.75%,增产150~225 kg/hm2,单方水效益提高0.03~0.06 kg/m3,达到节水增产的目的。