滴灌条件下土壤基质势对豇豆产量和灌溉水利用效率的影响

研究了华北半湿润区滴灌条件下不同土壤基质势对露地栽培豇豆产量和灌溉水利用效率的影响。试验共有5个处理,分别控制滴头正下方0.2 m深度处土壤基质势下限高于-10、-20、-30、-40和-50 kPa。研究分析发现,土壤基质势对豇豆的产量没有明显的影响,并且随着土壤基质势控制的降低,豇豆整个生育期的灌水量明显降低,灌溉水利用效率显著升高。因此,在华北半湿润区,在保证豇豆安全度过苗期之后,可以通过控制滴头正下方0.2 m深度处土壤基质势下限高于-50 kPa来制定豇豆的滴灌灌溉计划。     

微灌系统有限元法水力解析和设计（一）

内容介绍一个微灌系统是由灌水器、毛管、支管、主管、化肥和农药注射器、过滤器和泵站组成的。从水力学的角度讲,设计微灌系统的关键是设计毛管和支管单元。在实际应用中,要求的平均灌水器流量是根据土壤物理性质和作物根系分布的范围来决定的,要求的灌水均匀度是用户给定的条件,所以毛管和支管单元必须要设计得满足这两个条件。在过去的25年中,有关学者们研究出了许多微灌毛管和支管单元的水力学解析和设计方法,这些方法在世界范围内大大地推动了微灌的发展和应用。然而,就象在第一章中讨论的,这些方法也存在着许多不足。随着微型…     

滴灌调控土壤水分对马铃薯生长的影响

研究了滴灌灌溉频率和土壤水势对马铃薯生长和水分利用效率的影响。研究结果表明，滴灌灌溉频率和土壤水势对土壤水分的分布有很大影响，灌水频率越低，灌水前的表层土壤干燥的范围越大，灌水后的土壤湿润范围越大；控制滴头下面20 cm处土壤水势明显影响到50 cm深度以上的土壤水势，20 cm深度处土壤水势越高，50 cm深度范围内的平均土壤水势越高；土壤表面土壤水势越低，以滴头为中心形成的干燥范围越大。当土壤基质势低于-45 kPa时，马铃薯的块茎膨大率会迅速下降，总产量、商品薯产量和水分利用效率高低顺序为：-25 kPa>-35 kPa>-15 kPa>-45 kPa>-55 kPa。不同灌溉频率下马铃薯的总产量、商品薯产量和水分利用效率的高低顺序为：1天1次>2天1次>3天1次>4天1次>6天1次>8天1次。就华北地区而言，采用滴灌对马铃薯进行灌溉，土壤基质势以-25 kPa左右为好，灌水频率以每天1次最优。     

喷灌冬小麦农田土壤NO-3-N分布特征及作物吸氮规律

以传统地面灌溉（畦灌）为对照，2002～2003和2003～2004两个生产年度田间试验分析喷灌对冬小麦农田土壤NO3^-—N分布和作物吸氮的影响。试验结果表明：喷灌与地面灌溉相比，土壤NO3^-—N含量蜂值迁移较浅，土壤NO3^--N主要分布在冬小麦主要根系分布层0～40cm土层内。与喷灌相比，在冬小麦根系层下部，地面灌溉土壤NO3^-N存在不同程度的累积。试验期间地面灌溉土壤NO3^-—N累积淋失量分别为8．68kg／hm^2和7．70kg／hm^2，喷灌条件下没有明显的土壤NO3^-—N淋失，最大累积淋失量只有地面灌溉条件下的3％。2003和2004年喷灌冬小麦地上部分吸氮量分别为235．7kg／hm^2和161，7kg／hm^2，分别比地面灌溉高7．0kg／hm^2和34．7kg/hm^2。与地面灌溉相比，喷灌有利于冬小麦后期吸收氮素，喷灌不同生育期冬小麦吸氮量年际之间的差异都小于地面灌溉。     

番茄地下滴灌灌溉制度拟定方法研究

为了探寻番茄地下滴灌合理的灌溉计划拟定方法,进行了田间试验,试验布置了-10cm(D1)、-20cm(D2)、-30cm(D3)、-40cm(D4)、-50cm(D5)五个毛管埋设深度,研究了同一土壤基质势控制条件下番茄根系的分布范围及土壤水分的变化规律。结果显示,可以将负压计埋设于滴头横向距离0cm附近、20cm深度处,监测番茄根系层土壤水分状况,制定灌溉计划。     

喷灌与地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性分析

为比较喷灌和地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性的差异,进而探讨喷灌对作物产量形成的影响机制,该研究以百农矮抗58为试验材料,采用大田试验的方法,应用Richards模型对喷灌和地面灌溉条件下冬小麦强势粒、弱势粒的籽粒灌浆过程进行了模拟。建立在Richards模型基础上的籽粒生长分析显示：与地面灌溉相比,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的千粒质量均显著性提高。灌浆特征参数的比较表明,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的起始势增强,到达最大灌浆速率的时间提前,平均灌浆速率和最大灌浆速率均增大。阶段灌浆特征参数的比较表明,在籽粒灌浆的前期,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的灌浆持续期缩短,平均灌浆速率增加;在籽粒灌浆的中期和后期,喷灌处理使强势粒的灌浆速率均得到了提高,但对其灌浆持续期没有显著影响,使弱势粒的灌浆持续期均延长,灌浆速率均得到了提高。总体上讲,喷灌处理对弱势粒粒质量的影响程度大于强势粒,表明喷灌提高冬小麦的千粒质量主要是通过提高弱势粒的千粒质量来实现的。     

水分调控对盐碱地土壤盐分与养分含量及分布的影响

为给新疆地区盐碱地开发利用提供合理的灌溉指导,该文研究了滴灌条件下内陆干旱区重度盐碱地水分调控对土壤盐分与养分的影响,2008-2010年连续3 a设置了滴头正下方20 cm处5个土壤基质势下限控制灌溉:-5 kPa(S1)、-10 kPa(S2)、-15 kPa(S3)、-20 kPa(S4)和-25 kPa(S5),每个处理重复3次,按随机区组布置,于2008年试验前和2008-2010年试验后采集土壤样品(0~5、5~10、10~20、20~30和30~40 cm),测定土壤盐分(电导率、钠吸附比)以及土壤养分(速效N、P、K,全N、全P,有机质)含量。结果表明:3 a试验结束后,各处理0~40 cm土层土壤电导率与钠吸附比均显著(p0.05)降低,其中-5 kPa(S1)处理土壤电导率降至5.3 dS/m,降低幅度最大,为89%;速效N、P、K,全N、全P以及有机质含量较试验前均有显著升高,升高幅度均在20%以上,且与土壤基质势下限成正比。各处理速效养分均在滴头周围形成累积区,且随与滴头距离的增加而减少,养分全量与有机质含量在土壤剖面垂直分布差异显著。各处理土壤C/N均较第1年播种前降低,且降低率(4.3%~13.5%)随土壤基质势下限的降低而升高。综合土壤盐分的淋洗效果以及土壤养分的改良程度,滴头正下方20 cm处土壤水基质势控制下限-5 kPa可以作为内陆干旱区前3 a盐碱地水分调控的指导灌溉制度。     

不同灌溉方法对冬小麦农田土壤温度的影响

田间试验表明,地面畦灌、喷灌和滴灌改变了土壤温度的剖面分布特征。喷灌和滴灌处理表层温度低于地面灌溉处理,而且剖面温差小。高频率的灌溉使得滴灌处理表层土壤温度低,最高温度分布在土壤20cm深度左右,剖面温度分布呈现"S"型特征。喷灌处理表层温度也较低,除表层外土壤温度的剖面分布可以近似为指数函数的分布特征。地面畦灌处理土壤温度的剖面分布表现出明显的指数函数分布特征。灌溉方法对土壤温度剖面分布特征的研究有助于分析不同灌溉方法的灌溉效应。     

喷灌条件下冬小麦灌浆期叶水势日变化及其影响因子研究

研究了冬小麦灌浆期叶水势在喷灌和地面灌溉(对照)条件下的日变化规律, 并探讨了其与农田生态因子(冠层空气温度、冠层空气相对湿度)和生理因子(气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙 CO2浓度和光合速率)之间的关系.结果表明:与对照相比,喷灌条件下叶水势日变化曲线的变化趋势没有改变,但两种灌溉方式下叶水势的大小有显著差异,喷灌条件下冬小麦叶水势明显高于地面灌溉,在一天中8∶00～18∶00期间的不同时刻,两种灌溉方式下叶水势的差异大小表现为:在灌浆前期,喷灌和地面灌溉条件下叶水势的差异以在 8∶00时最大;在灌浆中期,差异以12∶00～16∶00期间最大;在灌浆后期,两种灌溉方式下一天中各时刻的差异微小,相对稳定.喷灌条件下冬小麦叶水势日变化的影响因子与地面灌溉条件下相比没有改变:灌浆前期,叶水势日变化均主要受生态因子冠层空气相对湿度、冠层空气温度的影响;灌浆中期,主要受生态因子冠层空气相对湿度、冠层空气温度和生理因子蒸腾速率的影响;灌浆后期,主要受生理因子光合速率的影响.但喷灌条件下各影响因子对叶水势的影响程度较地面灌溉条件下降低,表明喷灌条件下叶水势对影响因子变化的敏感性降低.     

微喷带施肥灌溉对小麦玉米产量和水肥利用的影响

在2013-2015年两个连续的冬小麦-夏玉米生育期内,选用带宽为65 cm的双翼型微喷带,底肥(种肥)选用控失肥,总施肥量为当地地面灌溉高产推荐施肥量的70%,作物生育季当20 cm深度土壤基质势降低到-40 kPa时进行施肥灌溉,因夏玉米生育期正值雨季,除播种后灌溉,大喇叭口期和花粒期主要采用微喷带进行追肥。试验结果表明:①微喷带施肥灌溉水肥一体化可分别提高冬小麦和夏玉米的产量7.9%和17.1%;②冬小麦总耗水量平均为439.6 mm。整个生育期灌水量所占的比例最大,平均为36.4%,其次是土壤储水量的消耗量(35.6%),降水量占总耗水量的23.7%,地下水的补给量占的比例最小,仅4.3%。冬小麦水分利用效率平均达到1.7 kg/m~3,提高了21%。0～50 cm土壤储水量的消耗量占整个土层土壤储水量的消耗量最大,高达40%。③冬小麦和夏玉米的灌溉水利用效率分别平均为4.5和13.8 kg/m~3,分别提高了103%和62%,N和P的肥料偏生产力分别均提高了58%和67%。土壤养分主要分布在0～40 cm土层内,100～140 cm土层硝态氮含量降低了92%,显著减少了养分淋失,有效提高了肥料利用效率。因此华北平原地区微喷带施肥灌溉可提高冬小麦夏玉米的产量、水分利用效率、灌溉水利用效率和肥料利用效率。