适用于吐鲁番地区果园自动化滴灌装置的设计

新疆吐鲁番是水量型缺水地区。近年来随着当地社会经济的快速发展,农业、生态、工业等用水部门对水源的需求日益增加,使得一些农户不得不靠饮用水以漫灌形式浇灌果园。饮用水价格高、流量和压力小,漫灌形式浇灌果园的用水量多,灌水时间长,使农户浇水苦不堪言。为解决此问题,提出了一种果园自动控制浇灌装置。该装置可根据土壤性质确定滴灌湿润范围、灌水周期和灌水时间,可自动完成定期灌溉任务。试验证明,该装置可实现无人值守功能,该功能可以大幅度降低果树减产或死亡带来的损失,使农户居家出游不担忧果园的浇水问题。采用实例说明计算过程及相应采取的措施,为各户果园实现节水灌溉技术提供依据。     

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。     

基于PLC的温室大棚自动防风监控装置设计

近年来,新疆设施农业除了提高本地农民收入和农业生产效率外,还具有良好的节水效果,已成为发展节约水资源与可持续性农业的主要形式。新疆多风地区的温室大棚主要受到当地自然灾害大风的破坏,为降低大风对温室的损害,通过综合模糊评判法来确定装置的防风速阈值,用机械设计和自动控制技术相关的理论知识研制装置的硬件部分,利用模块化程序编程方法来实现装置的自动控制功能,再把软硬件组合链接并运行。该设备不仅具有操作简单、灵活方便、经济实用等特点,而且有效防止大风对温室大棚中经济作物的灾害。     

搭配营造大芸的多种寄主林暨防风固沙林模式

根据实践经验和实地考察结果,提出以寄主与寄生物在生长期充分利用足够的阳光、风干、防风、固沙、提高植被覆盖率及适应现代节水技术为一体的相互独立、互不影响的搭配营造模式。模拟实验表明:①寄主树荫高度与地形条件、树的位置、树高度、树的弯度、时间及阳光照射角度有密切的关系;②主寄主菱形布置时每棵主寄主和寄生物都充分利用正常生长所需的阳光;③以高度不同的副寄主林从矮到高沿着主寄主与主风向按10°～45°布置,起减弱风速、分风及滞风的作用;④副寄主的阶梯型布置,起过滤作用;⑤副寄主的交错布置对过滤后的风起预防旋风和平衡作用。     

不同滴头流量及灌水定额下红枣树耗水规律

通过大田试验研究了不同滴头流量及灌水定额下红枣树的耗水规律,结果表明：各处理红枣树的全生育期耗水规律呈现单峰曲线变化,峰值出现在8月10日前后,各处理红枣树的日均最大耗水量在4.00～5.74 mm之间变化,各处理红枣树花期至成熟落叶期的作物系数在0.399～1.036之间变化,累积耗水量在287.0～413.5 mm之间变化;采用相同滴头流量时,红枣产量和WUE均随灌水定额的增大而增加,但增加的幅度逐渐减小;采用相同灌水定额时,增加滴头流量能够提高红枣产量和WUE,但在a=0.05水平下,未达到显著水平。     

基于滴灌的土壤三维湿润体体积及灌水定额

滴灌下确定土壤湿润范围是适时适量灌溉的关键,采用土壤剖面纵横向网格多点测定土壤含水率的方法,通过各点含水率差值来确定土壤湿润范围及土壤湿润体的边缘曲线,建立了三维非均质土壤湿润体体积的模拟计算公式,同时计算土壤湿润比。结果表明:土壤水分纵横方向的运动受土壤性质、土壤结构、土壤容重、土壤初始含水率、滴头流量及滴水时间等很多因素的影响。精确计算土壤湿润比是确定最大净灌水深度的基础,本公式根据土壤性质和条件确定积分上下限可继续利用,确定灌溉深度及灌水定额提供理论依据。     

新疆红枣微灌技术研究及推广应用现状分析

分析了近年来新疆红枣微灌技术研究与推广应用现状及存在的问题,指出整合优势资源展开联合科研攻关,加大研究成果的科技转化力度,延伸科研至生产管理环节,进一步降低成本,提高单产是新疆红枣微灌技术迅速推广和持续发展的关键因素。     

干旱绿洲区枣园冠层微环境调控效应

在新疆干旱绿洲区,枣树花期常遇高温干旱天气,易造成坐果率低而导致红枣产量下降,增加灌水和人工弥雾等现有微环境调控技术易出现灌溉水利用效率低,农业面源污染严重,劳动强度大等问题。将盛花期微喷弥雾技术与微灌技术一体化,在两树行中间增加弥雾,架设高度0.5 m的雾化喷头,设置了弥雾30 min(T1),60 min(T2),90 min(T3)及滴水处理(T4),以常规滴灌处理(CK)为对照,通过大田试验研究了微喷弥雾对枣园冠层微环境的调控效应。结果表明:干旱绿洲区红枣园冠层中部在盛花期时的高温天气每日会出现低温高湿和高温低湿两段共计约14 h左右的不适于红枣开花坐果的时段,微环境调控空间很大;处理T1~T4冠层中部温度较周围环境和CK分别低11.0%,10.5%,12.5%,14.0%和2.3%,0.4%,2.6%,3.8%,湿度较周围环境及CK分别高23.7%,20.0%,21.2%,17.2%和5.3%,2.2%,3.2%,-0.1%,产量较对照分别高9.4%,6.8%,6.7%,10.2%,表明微喷弥雾具有一定的改善冠层微环境和增产的作用;干旱绿洲区枣园冠层中部的空气温度与相对湿度呈较好的负线性关系;微喷弥雾对红枣树坐果率和果实品质的影响不尽相同,综合考虑产量和果实品质,微喷弥雾30 min的处理最佳,建议微喷弥雾应在12∶00和16∶00分两个时段进行。     

滴灌和畦灌的幼龄核桃树根系空间分布特性研究

采用分层分段挖掘法和扫描分析法对干旱区滴灌和畦灌方式下核桃树根系总根长、有效根系的空间分布规律进行了研究。研究结果表明:1在水平方向上滴灌和畦灌核桃树根系主要分布在0~120cm范围内,滴灌占总根系分布的90.1%,畦灌占总根系分布的89.2%;在垂直方向上滴灌核桃树根系主要分布在0~90cm范围内,占总根系分布的90.6%,畦灌核桃树根系主要分布在0~120cm范围内,占总根系分布的85.7%。2畦灌核桃树有效根系在水平方向上随距离增加而递减的规律分布,在垂直深度分布上呈现出先随深度的增加而增加,在深度为110cm左右处出现峰值之后又随深度增加而减小的规律。滴灌有效吸水根根长在水平距离70cm和垂直深度70cm处为分布密集区。在距离树干水平距离70cm和垂直深度70cm附近的根区,应作为核桃树水肥管理的重点区域。