隔畦灌溉适宜的土壤及灌水量研究

通过基于HYDRUS-2D模型所建模拟模型,模拟了不同土壤、灌水量和隔畦宽度情况下隔畦中不同深度土壤水分变化情况.基本结论为:①壤土侧渗效果最好,在灌水4～5 d后,灌溉畦与非灌溉畦(隔畦)土壤含水量基本接近,可达到隔畦灌溉的目的;②隔畦中湿润锋距离与灌水后时间呈线形关系;灌水畦灌水量越大,在窄畦中的湿润锋越远,但增大到1 050 m3/hm2以后因渗漏的增加,湿润锋距离增加不太明显;③综合考虑节水率、产量等因素,灌水量在600～900 m3/hm2之间,畦宽选择120 cm左右,灌水利用率最佳,与田间结果一致.项目研究结果为制定隔畦灌溉制度提供了基本参考依据.     

隔畦灌溉土壤水运动模拟

隔畦灌溉是地面灌溉节水措施的主要措施.研究隔畦灌溉时灌溉畦中的土壤水运动规律及其对不灌溉畦土壤水分含量的影响,对于在不同土壤特性下,确定灌水量、隔畦宽度等隔畦灌溉技术参数具有重要作用.基于灌溉畦中土壤水分二维运移规律,利用HYDRUS-2D模型,模拟灌溉后间隔畦中土壤水在不同时间、不同深度的含量.模拟与实测值相比,平均误差不超过1.19%,表明利用HYDRUS-2D模型所建模拟模型可用于隔畦或隔沟、隔行灌溉土壤水分运动模拟.     

河南轻质土壤畦灌水肥耦合技术参数试验研究

水肥耦合是当前我国农业灌溉施肥技术发展的趋势,近年来与高效节水灌溉技术结合发展迅速,然而,畦灌水肥耦合技术的研究相对落后,无法满足我国当前和近期相当长一段时期内的农业节水节肥发展需求。【目的】要探索地面灌溉水肥一体化节水节肥适宜参数。【方法】以河南轻质土壤为例,开展了畦灌水肥耦合试验研究,探索畦灌随水施肥模式下的节水节肥和灌水施肥质量控制的适宜参数。【结果】对于畦灌,50 m以内的畦长可获得较好的灌水质量,间隔灌溉方式灌水质量最好,从不冲不淤以及灌水质量综合考虑,入畦单宽流量宜小于1.98 L/(m·s),畦长小于35 m时,间隔加肥下,N和K的施肥均匀度均在80%以上,N和K的储肥率均在85%以上,连续加肥下,N和K的施肥均匀度分别在80%、45%以上,N和K的储肥率均在80%以上。【结论】从灌水施肥综合效果来看,轻质壤土畦灌的畦长不宜大于35 m,入畦单宽流量控制在1.98 L/(m·s)左右,施肥方式宜采取间隔加肥方式。     

渭干河灌区棉花高产节水优化灌溉制度试验研究

利用田测法进行了相同灌水时间和次数、不同灌溉定额条件下灌水量与棉花产量关系试验 ,并采用数学分析方法推导、分析、计算了棉花最高产量灌溉定额 ,节水经济灌溉定额 ,高效用水灌溉定额 ,棉花需水临界期。结果表明 :皮棉产量与灌水量呈良好的二次抛物线关系 ;节水经济灌溉定额不仅与棉花水分生产函数有关 ,而且与皮棉价格、单方水价格、生产要素不变费用及水费征收方式有关。在现状条件下 ,渭干河灌区棉花合理灌溉定额为 2 655～ 5394 m3/ hm2 ,最高产量灌溉定额为 5394 m3/ hm2 ,节水经济灌溉定额5370 m3/ hm2 ,高效用水灌溉定额为 2 655m3/ hm2 ;棉花需水临界期是花铃期和蕾期     

春小麦水平畦灌技术试验研究

有关研究表明，水平畦灌技术可使灌水效率提高20～30%，作物增产15%以上。与传统畦灌相比，其特点是畦块面积和入畦流量较大，水流推进速度快，能在短时间内很快覆盖整个田面，灌水均匀度高，有利于灌溉节水和提高作物产量。有鉴于此，我们在武威市黄羊灌区开展了春小麦水平畦灌技术试验研究，对灌水质量、节水效果以及作物产量等进行了分析评价。结果表明，采用适当的土地平整措施对现有畦田加以改造，应用水平畦灌技术，可取得良好的节水、增产和增收效果。     

旱作农业节水灌溉技术

农业高效用水的核心是提高自然降水和灌溉水的利用效率。详细介绍低压管道输水灌溉、喷灌、微灌和渠道防渗4种管道工程节水技术的优缺点,分析沟灌和畦灌、局部湿润灌溉、间歇灌溉、地膜上灌和控制性地面灌溉4种地面灌溉节水技术的原理及节水效果,并从增加土壤水分储蓄、减少土壤水分蒸发和提高作物水分利用效率3个方面,提出具体的节水技术措施。     

不同灌溉方式下冬小麦耗水规律及产量的试验研究

分析了传统平作畦灌和垄作沟灌对冬小麦耗水规律、产量和水分生产率的影响.结果表明,与传统平作相比,垄作冬小麦降雨利用率提高11.08％～13.19％;同一水分处理,垄作沟灌冬小麦日耗水量明显小于传统平作;2种灌溉方式下,拔节-抽穗期和返青-拔节期耗水量最多,约占全生育期耗水量的50％;日耗水量在抽穗-灌浆期达到峰值;随灌水次数和灌溉量增加,各处理下耗水量显著增加,产量和水分生产率先增加后减少;垄作种植模式节水40％,增产392～776 kg/hm2,水分生产率以灌3水处理下最大(2.08 kg/m3).     

第八讲平整土地与划小畦田

平整土地与划小畦田是地面自流灌溉的基础 ,也是灌溉工程中投劳投资占很高比例的改善灌水条件的工程项目。只有土地平整、畦田规格科学 ,才能达到节水灌溉的目的 ,才能充分发挥灌溉水的有效利用率 ,充分提高灌溉水的水分生产率、劳动生产率 ,是节约灌溉用水的一项重要措施。平地划畦看似简单 ,但要搞好却不容易 ,因为影响田间灌溉水的有效利用率和水分生产率的因素太多了。如土壤质地、土层结构、作物种类、种植制度、地形坡度、气候温度、田间灌水流量的大小等等。因此 ,除了必须认识平地划畦的重要性 ,还要充分认识它的技术复杂性。1　平…     

不同畦面结构下地面灌溉效果的对比分析

为研究畦面结构变化对地面灌溉效果的影响,在4种不同畦面结构的大田灌溉试验基础上,用WinSRFR3.1模型对平作畦灌、细沟灌、畦作浅沟灌和微垄沟灌的田面土壤特性参数和灌水效果进行估算和模拟,比较了不同灌溉方式由于畦面结构改变引起的田面土壤特性和灌水效果差异,并提出不同畦面结构的适宜畦田规格。研究认为,不同畦面结构的田面糙率系数和土壤入渗特性差异明显,微垄沟灌糙率系数最大而平作畦灌糙率系数最小,平作畦灌入渗速率最快而畦作浅沟灌入渗速率最慢;对长畦田来说,畦作浅沟灌灌水效果最好,微垄沟灌次之,平作畦灌最差;在     

泾惠渠灌区畦长对夏玉米耗水特性和产量影响

泾惠渠灌区中畦田规格参差不齐,灌区由于畦田过长而造成的灌溉水量浪费屡见不鲜,不仅没有形成高产而且极大的造成了水资源的浪费。通过大田与小区试验相结合,以当地农民习惯的灌溉方式为对照,设置3个灌溉畦长处理(80、120、240 m),每个处理设置3次重复,改水为80%。研究了灌溉畦长对夏玉米在生育期内的耗水特性和产量的影响,土壤水分分布与产量及其构成因素的关系等问题,选择出兼顾节水高产可行的最优畦长。研究结果表明:在生育期灌水后,80和120 m处理畦长内畦首、畦中和畦尾的土壤相对含水率较为均匀无显著差异,240 m处理畦长畦首、畦中和畦尾的土壤相对含水率产生显著性差异;80和120 m处理夏玉米在畦首、畦中和畦尾灌水均匀度较为平均且无显著差异,240 m畦长处理差异较为显著,且80 m畦长处理产量分布最为平均、平均水分利用效率最高产量为1.021 839万kg/hm2,水分利用效率为25.12 kg/(hm2·mm)。综合夏玉米产量及其分布、水分利用效率等因素,在泾惠渠灌区80 m的灌溉畦长是兼顾节水高产的最适宜畦长,该结论以期为泾惠渠灌区大田作物高产节水提供一定理论依据。     

不同水肥模式单季水稻生长特性研

通过田间试验，对比不同灌溉模式与施肥方式的组合对单季水稻分蘖、根系生长、叶面积指数、产量和水分生产率的影响。研究表明：节水灌溉模式下（薄露灌、间歇灌），水稻分蘖优于常规灌溉，并且3次施肥处理的最终分蘖量好于2次施肥；水稻根系长度和根毛总量均大于常规灌溉；不同灌溉模式对水稻叶面积指数影响不显著；节水灌溉加3次施肥处理的实测产量略大于常规处理，每亩增产10~30kg。另外，节水灌溉模式可显著提高单季水稻的水分生产率，生育期用水可减少10%～30%。     

施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量影响

为揭示施加生物炭对节水灌溉水稻生长特征及产量的影响,试验设计常规灌溉和控制灌溉两种灌溉方式,采用盆栽试验,分析了施加生物炭条件下节水灌溉水稻的茎蘖、株高、叶面积指数(LAI)、叶绿素(SPAD)、产量、灌水量以及灌溉水分生产率的变化规律。结果表明:与常规灌溉相比,控制灌溉轻微抑制了水稻地上部分的生长,保证了水稻稳产,灌水量平均减少34.91%,灌溉水分生产率平均提高了0.69kg/m~3。施加生物炭处理增加了水稻茎蘖数、株高以及LAI,提高了水稻的有效分蘖率,使水稻对氮素吸收相对平稳,SPAD值变化波动小,水稻产量平均提高947kg/hm~2,灌溉水分生产率平均提高0.16kg/m~3。控制灌溉与生物炭联合应用水稻灌溉水分生产率最高,为2.12kg/m~3。     

河套灌区畦灌灌水质量评价与优化

针对河套灌区农田规格不合理问题,为探求变化环境下适宜的畦灌灌水技术要素,在不同畦田宽度下进行田间灌水试验,采用模型模拟与回归分析方法,分析了畦灌水流运动状态及灌水质量变化情况。结果表明:畦田宽度为18～23 m时灌水质量不佳,灌水效率、灌水均匀度仅分别为59. 78%～77. 40%和84. 61%～87. 02%,尽管此时储水效率为100%,但其灌水效果仍然较差;畦田宽度缩小到10～15 m时,灌水效率为70. 20%～87. 00%,灌水均匀度为86. 77%～90. 80%,灌水质量最好;当缩小畦田宽度到5 m时,灌水质量反而降低。在此基础上,结合田间实测资料,通过模型模拟、均匀试验设计以及多元回归分析相结合的方法,构建了包含灌水效率、灌水均匀度以及储水效率的单目标优化模型(Single objective optimization model),将单宽流量和灌水时间作为决策变量,采用冒泡排序法(Bubble sort method)对模型进行求解,得到畦灌适宜的单宽流量和灌水时间组合,根据示范区实际入田流量,初步确定最优畦田宽度为10. 7～14. 2 m。研究结果为灌区节水改造设计、水资源高效利用和农业可持续发展提供了理论依据。     

基于ORYZA2000的水量平衡要素和

在对水稻生产模型ORYZA2000充分验证的基础上，以2003年团林水肥耦合试验设计为背景，应用ORYZA2000模拟分析了不同施肥条件下传统淹灌和3种节水灌溉方式下的稻田田间水量平衡要素、产量以及水分生产率。结果表明，节水灌溉方式灌水量大大低于传统淹灌，其中无水层灌溉节水效果又明显优于沟灌，可靠性高，雨养灌溉虽然能最大限度的节约灌溉水量，但其应用取决于区域气候特点，应结合气候预测应用。水分胁迫可以增大不同施氮水平下稻田腾发量的差异，施氮可以减少株间蒸发，增加作物蒸腾，从而增加稻田腾发量和产量。     

内蒙古河套灌区小麦套种玉米秋浇覆膜灌溉试验研究

内蒙古河套灌区是全国3个特大型灌区之一,灌区每年农业用水量45亿m3左右,其中秋浇用水量占到1/3。秋浇是河套灌区特有的灌水方式,也是灌区节水保墒的关键。以河套灌区具有代表性且种植面积较大的小麦套种玉米田块为研究对象,进行秋浇覆膜灌溉新技术的试验研究,通过对不同试验方案的跟踪观测,系统地分析了这种灌溉新技术的节水增产效果。     

引黄灌区畦田灌水技术试验研究

在华北引黄灌区内,大田作物的主要灌溉方式依然是畦灌。由于畦田规格过长过宽,导致灌溉水浪费严重,灌水效率低下。在平原县张庄管道灌溉示范区进行畦田灌溉试验,研究了黄河下游引黄灌区不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。利用地面灌溉水流运动的计算机模拟软件WinSRFR4.1,对不同规格畦田的灌水过程进行模拟,得出畦田灌溉的田间灌水效率和灌水均匀度,研究不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。综合考虑管道灌溉出水口规格与当地耕作农具尺寸等因素,模拟了多种畦长、畦宽、坡度和单宽流量下灌溉方案的灌水效果,结果表明,畦宽1.5m,畦长50~60m,坡度为0.3%畦田灌溉技术改进方案的灌水效率和灌水均匀度均提高到80%以上,灌水性能较优,建议在黄河下游引黄灌区内推广使用。     

基于投影寻踪分类模型的烤烟节水灌溉模式评价

为确定烤烟节水灌溉最佳模式,以产量、水分生产率和化学品质为指标建立评价9种烤烟节水灌溉模式的投影寻踪分类模型。结果表明,模式4(伸根期、旺长期和成熟期的灌溉下限分别为田间持水率的60%、80%和60%)符合烤烟各生育期需水特点,是确保烟叶"优质适产"的最佳模式。     

区域节水灌溉的节水潜力简易计算方法探讨

节水灌溉是用尽可能少的灌溉水投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式.节水灌溉的节水潜力是在保持农作物产量不降低的前提下,通过采用工程、技术和措施使从水源取用的灌溉水通过输水、配水和灌水供给作物利用的过程中,可能减少的损失水量.在制定区域节水灌溉规划时,需要对发展节水灌溉后产生的节水潜力进行分析计算,以此作为规划决策的依据.对于节水灌溉的节水潜力分析计算方法国内已进行过诸多研究,但要精确计算则很困难.为此,借用《全国灌溉用水定额编制》的研究成果,采用作物灌溉用水"参照定额"、作物灌溉用水定额调节系数和作物用水定额计算式提出了一种区域节水灌溉的节水潜力简易计算方法,并以全国2010年节水灌溉发展规划的节水潜力作为算例,分析计算了规划目标年发展节水灌溉工程的节水潜力.