不同灌水参数组合时田面坡度对灌水质量的影响研究

田面坡度是影响畦灌灌水质量的重要因素,研究田面坡度对灌水性能的影响时,要结合灌水定额、平整精度、田面糙率和单宽流量等参数进行分析.通过对常规平地技术条件下多组合灌溉参数模拟分析得出:不同灌水定额、平整精度、田面糙率和单宽流量组合对应不同的最佳田面坡度,当灌水定额为60.00 mm,平整精度为4.25 cm,田面糙率为0...     

根层铺多孔膜对土壤水分的影响

在根系土壤不同深度铺设不同开孔度薄膜的条件下,以黑麦草为试材,通过盆栽试验研究了根层铺多孔膜对土壤水分的影响。结果表明：根层铺多孔膜改变了根系层土壤水分分布,铺设深度为15 cm时,土壤含水量随深度的增加先增大后减小,铺设深度为20 cm时,土壤含水量呈“3”形分布,同一铺设深度不同开孔度的土壤水分分布较为相似,且土壤含水量最大值出现在覆膜深度以下5 cm处;当土壤含水量降至灌溉下限时,根层铺多孔膜各处理表层（0～5 cm）及膜上土壤平均含水量较裸土处理分别减小了37.6%～51.1%和26.2%～37.0%,膜下土壤平均含水量较裸土处理增大了7.7%～25.0%;在观测时段内,根层铺多孔膜各处理中,除铺设深度15 cm、开孔度30%的处理0～30 cm深度土壤储水量变化值大于裸土处理15.2%外,其他处理均小于裸土处理,其中铺设深度15 cm、开孔度50%的处理较裸土处理减小了23.0%,表明根层铺多孔膜技术具有较好的节水效果。     

河套灌区玉米膜下滴灌灌溉制度研究

为研究河套灌区膜下滴灌条件下玉米高产、节水、高效的灌溉制度,通过两年的田间试验,分析了膜下滴灌条件下玉米的耗水量规律,用Jensen模型建立了玉米的水分生产函数,并对玉米的灌溉制度进行了优化。结果表明:膜下滴灌条件下玉米在苗期对水分的敏感性较弱,此时期缺水对产量的影响较小;在拔节—抽雄、抽雄—花期和花期—灌浆期对水分的敏感性较强,此时期亏水将会减产。对玉米膜下滴灌灌溉制度优化得出:灌溉定额为275~325 mm,玉米的产量较高;对灌水量的分配为苗期—拔节灌水量为20~40 mm,拔节—抽穗的灌水量为40~60 mm,抽雄—开花的灌水量为115 mm,开花—灌浆的灌水量为80 mm,灌浆—乳熟的灌水量为20~40 mm,较本地常规地面灌每公顷节水2 546.25~3 296.25 mm,节水效果十分显著。     

塔里木河孔雀河中下游地区棉花膜下滴灌节水技术研究

以合理利用和节约有限的水资源为目标,2002年在尉犁县孔雀农场进行了棉花膜下滴灌节水试验。得出:该区棉花膜下滴灌适宜的灌溉量为3 931.5 m3/hm2,最佳产量为皮棉2 997.75kg/hm2。与当地农民大水漫灌方式比较,节约水量8 070~14 070 m3/hm2,增产皮棉747.75 kg/hm2,膜下滴灌是该区目前最节水的棉花灌溉方式之一。     

塔里木河-孔雀河中下游地区棉花膜下滴灌施肥量研究

塔里木河—孔雀河中下游是我国最干旱缺水的地区之一,该区水资源95%以上为农业灌溉用水,主要灌溉方式为大水漫灌,水分损失量严重。为合理利用和节约有限的水资源,我们在2002~2003年进行棉花膜下滴灌用水量和氮、磷施肥量耦合试验。通过两年试验得出:在该区棉花膜下滴灌条件下,适宜的灌溉量为393mm(3931.5m3/hm2),施肥总量为301.6kghm2/标肥,最佳产量为3353.53kg/hm2/皮棉。比当地农民大水漫灌(生育期)节水8068-50683/hm2,节肥281.3kghm2/标肥,节肥率达48%。增产皮棉1103.53kg/hm2,证明膜下滴灌是一个节水、节肥、高产的灌溉方式,应该在塔里木河—孔雀河中下游地区推广。     

膜孔沟灌条件下春玉米水分利用效率研究

结合膜孔灌溉技术的特点,利用正交试验设计方法设计了实验方案,利用田间试验资料,分析研究了春玉米膜孔沟灌条件下水分利用效率及水分消耗规律,并相应得出春玉米地膜覆盖条件下各个生育期的水分消耗系数,为膜孔沟灌技术推广应用提供了理论和技术依据。     

基于FlexPDE的膜孔灌土壤水分运动数值模拟

基于实测扩散率资料和土壤水分特征曲线,利用FlexPDE软件对膜孔灌溉的土壤水分运动进行模拟,探索恒定水头条件下膜孔灌溉土壤水分入渗特性和剖面水分分布特征。结果表明：FlexPDE软件模拟粉粘壤土（处理2、3）和砂壤土（处理1、4）的含水率与实测之间的平均相对误差分别为5.930%、8.340%、9.600%和14.040%,其中粉粘壤土模拟与实测土壤含水率相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为40%、68%和84%,砂壤土相对误差小于5%、10%和20%的比例分别为12%、40%和72%,粉粘壤土的模拟效果较砂壤土理想;基于模拟获取的土壤储水量与土壤实测累积入渗量呈线性关系,相关系数均大于0.9,且二者与入渗时间呈幂函数关系,随入渗时间增加而增大,但增速逐渐变缓;利用FlexPDE预测分析膜孔间距、膜孔直径和入渗水深对粉粘壤土膜孔灌溉单向交汇时刻、水分分布和储水量的影响,发现膜孔间距对于交汇初期土壤的水分分布影响较大,膜孔直径对于土壤交汇时间以及储水量影响显著。     

膜孔肥液多向交汇入渗特性及数学模型研究

通过室内入渗试验,分析了膜孔肥液多向交汇入渗特性,在此基础上,提出了4个膜孔肥液多向交汇入渗模型。减渗量模型建立在膜孔肥液自由入渗参数和减渗量参数已知的条件下,分段函数模型建立在膜孔肥液多向交汇入渗各阶段入渗模型均为幂函数的条件下,增渗率模型建立在膜孔肥液多向交汇入渗相对膜孔清水多向交汇入渗增渗率和清水入渗参数已知的条件下,减渗率模型建立在膜孔肥液单向交汇入渗相对膜孔肥液自由入渗的减渗率、膜孔肥液多向交汇入渗相对膜孔肥液单向交汇入渗的减渗率和膜孔肥液自由入渗参数已知的条件下。经实测资料验证,所提出的4个模型计算精度均较高。     

膜孔肥液单向交汇入渗特性及数学模型研究

通过室内入渗试验,分析了膜孔肥液单向交汇的入渗特性。在此基础上,根据已知试验资料,提出了Kostiakov模型、分段函数模型、减渗量模型和增渗率模型等4个膜孔肥液单向交汇入渗模型。Kostiakov模型建立的条件是膜孔肥液单向交汇入渗参数均为已知;分段函数模型建立的条件是膜孔肥液自由入渗和单向交汇入渗参数均为已知;减渗量模型建立的条件是膜孔肥液单向交汇入渗相对于膜孔肥液自由入渗的减渗量参数和膜孔肥液自由入渗参数已知;增渗率模型建立的条件是膜孔肥液单向交汇入渗相对膜孔清水单向交汇入渗增渗率和清水单向交汇入渗参数已知。模型验证表明,所提出的4个模型均为描述膜孔肥液单向交汇入渗的有效模型,其中分段函数模型的计算精度相对最高,Kostiakov模型、减渗量模型和增渗率模型稍次之。在实际应用中,可根据不同的已知资料情况加以选用。     

干旱缺水区膜下滴灌棉花节水机理及灌溉制度研究

在石羊河流域进行了一管多行的棉花膜下滴灌节水机理及灌溉制度试验研究。结果表明:G1方案(灌水定额为20、15 m~3·667m~(-2)和10 m~3·667m~(-2))和G2方案(灌水定额为20 m~3·667m~(-2))的耗水量变化范围基本一致,变化于247~276 m~3·667m~(-2)。膜下滴灌棉花产量随灌水定额增加而增加,G2方案(灌水定额等于20 m~3·667m~(-2))是膜下滴灌棉花的高产灌水定额。灌溉定额在80~90 m~3·667m~(-2)以下时,产量随灌溉定额呈直线增长,灌水对棉花产量起决定性作用;在90~115 m~3·667m~(-2)时,产量随灌溉定额呈曲线增长,水的增产作用逐渐减缓;大于115~120 m~3·667m~(-2)时产量随灌溉定额的增加而减少。灌溉定额一定时毛管配置方式对棉花耗水量影响差异不大。一管三行略高于一管四行,随灌溉定额的增加而增加,耗水模数与灌溉定额呈逆向关系。不同灌溉定额下,日蒸腾水量变化趋势一致,即中期大前后期小。一管三行、一管四行两种灌溉方式均能达到高产水平,毛管间距可扩大到80~100 cm,毛管投入量比现状减少33%~50%,是干旱缺水区膜下滴灌棉花节水高效的田间灌溉方式。现蕾期第一次灌水,吐絮初期最后一次灌水,棉铃期灌水2~4次,全生育期灌水4~6次,灌水定额20 m~3·667m~(-2),灌溉定额80~120 m~3·667m~(-2)的灌溉制度,是一管多行的高产灌溉模式。土壤水分下限值保持在适当范围内(开花期之前60%以上,棉铃期45%~60%,吐絮期至收获期50%以下),可满足作物营养生长和生殖生长对土壤水分的需求。     

不同地膜覆盖对渭北旱塬冬小麦生长及水分利用效率的影响

对陕西渭北旱塬区2种不同可降解膜和普通地膜覆盖种植冬小麦连续2年生长状况、水分利用效率及增产效果进行了研究。结果表明:渭北旱塬区生物降解膜和普通地膜覆盖栽培冬小麦株高、干物质积累量、产量及水分利用效率均显著(P0.05)高于常规露地栽培,并显著增加了冬小麦的成穗数,使穗粒数有一定的增加;连续2年增产幅度分别为6.45%和28.95%、7.52%和22.44%,2种覆盖间无显著差异;水分利用效率分别提高11.39%和35.02%、14.40%和12.96%,各覆膜处理0~200 cm土层贮水量较对照增加17.9~64.2 mm。普通地膜覆盖对冬小麦各生育阶段株高及干物质积累量促进作用较大,液体地膜由于易受到环境影响,其生理生态效应不能充分体现。覆盖生物降解膜蓄水保墒效果较好,水分利用效率提高到17.73 kg/(mm.hm2),而且能有效解决"白色污染"问题,表现出良好的经济效益和生态效益。     

覆膜对宁南山区马铃薯光合特性和产量的影响

以青薯9号原种为材料,采用大田单因素随机区组设计,以不覆膜为对照,研究了覆盖黑膜和白膜对马铃薯光合特性、荧光参数、干物质积累以及产量的影响。结果表明：与不覆膜相比,覆膜条件下马铃薯净光合速率提高0.4~3.0个百分点,气孔导度和胞间CO₂浓度平均增加31.45%和6.58%,Fv/Fm、Fv/Fo、PI分别提高了2.47%、12.18%、20.93%;蒸腾速率在马铃薯生育前期覆膜比不覆膜降低20.82%,而后期却比对照增加8.55%,热耗散量子比率Fo/Fm覆膜较不覆膜处理降低7.11%,差异达显著水平;覆膜比不覆膜处理条件下马铃薯干物质积累量增加0.25~1.86个百分点,大薯率和中薯率分别增加33.78%,15.73%,每公顷产量增加43.08%,其中黑膜处理的各项指标优于白膜,黑膜比白膜和不覆膜增产16.86%、54.20%,差异达显著水平。因此,覆膜处理可以显著提高马铃薯的光合性能、荧光参数和产量,有效缓解干旱等逆境引起的马铃薯的衰老,减轻干旱对马铃薯的危害。在宁南山区,马铃薯采用黑色地膜覆盖栽培技术具有延缓叶片衰老和增加产量的作用。     

膜下滴灌棉花土壤温度的动态变化规律

试验研究田间膜下滴灌棉花根际土壤的温度变化表明,覆膜能使土壤明显增温,温度梯度变化使地膜覆盖具有提墒作用。在一日内和棉花整个生育期的温度,膜中明显比膜边和垄沟都偏高,土壤浅层温度增加较快且变幅很大。不同深度土壤温度出现最高温度时间随深度增加而延迟。地温变幅与深度可以拟合成指数函数关系,且膜中14∶00时两者相关性最好。     

抛膜钉齿式残膜弧形起膜捡拾装置设计与田间模拟试验

现有残膜回收机起膜装置难以彻底刨出土壤耕层内残留的多年废弃地膜,致使地膜继续沉积,严重破坏土壤再生能力.针对现有起膜装置碎片回收率低、漏收率较高的问题,设计了一种弧形起膜捡拾装置配合抛膜弹齿式残膜回收机使用,该装置主要由输膜辊、喂入辊、U形喂入齿、起膜杆齿、弧形钉齿等组成.在阐述整体结构、具体工作原理及主要部件设计特点...     

浮动式气力卷膜装置作业过程仿真分析与试验

为深入研究浮动式气力卷膜装置在残膜回收作业过程中不同工作参数对其卷膜效果的影响，利用SolidWorks Flow Simulation软件建立了浮动式气力卷膜装置内部气流场模型，模拟卷膜作业过程中气流流动的动态变化过程。采用三因素三水平Box-Behnken试验设计方法，建立风机安装角、入口气流速度、卷膜辊转速与评价浮动式气力卷膜装置作业效果相关3个不同位置处速度值（从动辊表面竖直方向气流速度v₁、卷膜辊表面水平方向气流速度v₂和导膜板下表面气流速度v₃）的数学模型，寻求浮动式气力卷膜装置的最优参数组合，并进行田间验证试验。仿真试验结果表明，当风机安装角为33°、入口气流速度为3.50 m·s^-1、卷膜辊转速为17 rad·s^-1时，评价浮动式气力卷膜装置作业效果的响应值达到最优。田间试验验证结果表明，浮动式气力卷膜装置的工作参数优化后，马铃薯收获与气力辅助残膜回收联合作业机残膜回收率为91.6%、含杂率为7.5%，达到国家与行业要求。     

全膜双垄沟地膜捡拾机的设计

为了解决地膜污染问题,通过对国内外地膜捡拾机的研究和借鉴,研制出全膜双垄沟地膜捡拾机。运用SolidWorks motion功能仿真弹齿M点的运动轨迹和X方向线性速度,得出收膜滚筒的转速为80 r·min~(-1),通过设计计算和考虑其它因素得出入土角为25°;在此基础上增加反向推膜机构,对集膜滚筒机械进行改进优化并做出样机。实验表明,该样机作业生产率为0.4~0.6 hm~2·h~(-1),地膜捡拾率为90%,使用可靠性为98%,工作效率高,制造成本低,适应性强。     

不同覆盖方式对烟苗根系生长及耕层生态环境的影响

研究了塑料地膜覆盖(DM)、液体地膜覆盖(YM)和露地栽培(CK)3种栽培方式对烟苗根系生长及耕层生态环境的影响,结果表明:移栽后5~45 d,5~20 cm不同耕层,3种方式对地温的影响均表现为DM>YM>CK;DM的保水效应在0~10 cm表耕层较为突出,10~20 cm耕层及20~30 cm耕层DM和YM差异不大,而深层土壤(30~40 cm)则YM高于DM和CK;移栽后30 d4、5 d,烟株地上部总干重、根总干重、根冠比、一级侧根数量、二级侧根数量、一级侧根粗和茎基部伤流强度均表现为DM>YM>CK,3种栽培方式间差异均达极显著水平;液体地膜覆盖烟株根系最长,极显著高于DM和CK。     

南疆棉花苗期覆膜地温变化分析

通过对新疆巴州灌溉试验站棉花苗期覆膜(膜下)与不覆膜(膜间)条件下土壤温度的监测,分析了两种条件下土壤温度的变化趋势。结果表明:5 cm土层在8∶00~16∶00地温处于升温阶段,膜下达到最高温度44℃,比相应膜间地温高8.5℃,随后逐渐降低;不同深度土壤达到最高温度出现的时间随土层深度的增加而滞后;表层5cm土层地温日变化过程可以利用正弦函数曲线进行较好的描述;膜下和膜间地温差值随时间的变化趋势是先增后减,峰值出现的时间随土层深度的增加而延迟,且变化幅度随土层深度的增加而趋于平缓;膜下5 cm土层深度的地温在8∶00~12∶00时间段增量最大,为13℃,而相应时间段膜间地温增量为8.5℃,说明覆膜对提高地温具有较好的效果。通过分析苗期内地温变化趋势,覆膜具有提高地温,减小地温变化幅度,避免因地温降幅过大而造成棉苗受灾。     

覆膜滴灌栽培对云南春作马铃薯生长及产量的影响

研究了覆膜、滴灌和膜下滴灌三种栽培方式对云南春作马铃薯生长及产量的影响,结果表明:滴灌栽培出苗率和大薯率高,产量可达3 557.59 kg/666.7m2,比对照增产58％,增产效果和经济效益显著;而覆膜和膜下滴灌栽培方式由于导致土温较高出现烂种,使出苗率降低,同时覆膜促进了茎叶生长,降低了收获指数,造成显著减产.所以...     

覆膜时期对全膜双垄沟播玉米籽粒灌浆特性的影响

采用田间试验,研究了秋季覆膜、春季顶凌覆膜和播前覆膜对全膜双垄沟播玉米土壤温度、籽粒灌浆特性及产量的影响。结果表明:春季顶凌覆膜处理可显著提高全膜双垄沟播玉米15 cm土层温度,较播前覆膜和秋季覆膜处理分别提高4.10℃和7.76℃,差异极显著,秋季覆膜处理可使20 cm和25 cm土层温度较春季顶凌覆膜和播前覆膜处理高4.07℃~5.35℃和3.15℃~5.07℃,差异极显著;秋季覆膜处理籽粒灌浆速率较春季顶凌覆膜和播前覆膜处理高45.93%和36.28%,均达极显著水平,籽粒产量分别高18.17%和7.98%,均达极显著水平,百粒重较春季顶凌覆膜处理高15.28%,达显著水平。相关性分析表明,秋季覆膜处理下玉米灌浆期20 cm和25cm土层温度与最大灌浆速率呈极显著正相关关系,与籽粒产量呈正相关关系。研究得出秋季覆膜处理可显著提高全膜双垄沟播玉米20 cm土层以下土壤温度,缩短籽粒最大灌浆速率出现的时间,加快籽粒的灌浆速率,提高单位面积的籽粒产量,是干旱半干旱地区玉米生产获得高产的最佳覆膜时期。