残膜对土壤和作物的潜在风险研究进展

残膜作为一种持续性农业污染物,对农业生态系统的危害作用备受国内外学者关注,关于残膜对土壤性质和作物生长发育的不利影响已被很多研究证实。综述了残膜分布状况和残膜对土壤理化性质和生物性质、作物生理指标等方面的影响,具体概述了中国残膜的分布特征,残膜对土壤体积质量、孔隙度、土壤透气性、土壤重金属、酞酸酯类化合物质量分数、土壤酶活性和作物生长发育等方面的影响。为减弱残膜对土壤性质和作物的不利影响,今后应在以下几方面进行深入研究:不同类型作物的最佳揭膜期和地膜厚度;研发和推广新型残膜回收机械;残膜对农业生态系统的长期效应;残膜对不同土壤和区域的影响规律。     

农田表层土壤养分空间变异特性研究

为给田间养分监测设施布设方法提供依据,在陕西杨凌选取2块农田,采用12 m×12 m嵌套6 m×6 m的采样方法,采集表层土壤(0～20 cm)养分数据,运用经典统计、地统计学结合Kriging插值方法,分析农田土壤养分空间变异特征。结果表明:冬小麦抽穗期与成熟期农田表层土壤全氮(TN)变异系数10%,为弱变异,土壤有机质(SOM)、有效磷(AP)变异系数介于10%与100%之间,为中等变异,有效钾(AK)和铵态氮(NH_4~+-N)变异系数100%,为强变异,成熟期硝态氮(NO_3~--N)由强变异转为中等变异。土壤养分最优半方差模型为球状模型,作物不同生育阶段,土壤养分空间相关性存在一定的差异,土壤SOM、TN块金系数25%,空间相关性强烈,以结构性因素为主导;冬小麦抽穗期速效态养分块金系数介于25%与75%之间,空间相关性中等,随机性因素主导,成熟期25%,空间相关性增强。采样密度由6 m×6 m变为12 m×12 m时,变异程度保持不变,土壤养分空间变异系数差值在0.04%～59.48%范围内,成熟期2号样地的AK除外,块金系数差值在0.065%～34.177%范围内,2种采样间距获得的土壤养分空间变异特征基本一致,建议选用12 m×12 m网格。     

微润管布置方式对夏玉米苗期生长的影响

为了探明微润灌溉对大田夏玉米生长的影响,以夏玉米为研究对象,采用完全随机试验设计,研究不同微润管布置方式对夏玉米苗期生长的影响。研究表明,微润管布置密度对夏玉米苗期生长具有显著的影响,随微润管布置密集程度的增加,株高、茎粗与地上鲜物质质量呈增加趋势,地下鲜物质质量与干物质质量、群体生长率、根系体积均呈先增加后减小趋势。3管2行微润灌为最佳布置方式,该处理的总干物质质量和群体生长率比地下滴灌分别提高了0.44%和2.5%,比无灌溉处理分别提高了41.31%和41.37%。     

微润管埋深与密度对日光温室番茄产量及品质的影响

为了探寻微润灌溉在日光温室的适宜应用技术参数,以膜下滴灌为对照(CK),设置3种微润管埋深(10 cm、20 cm、30 cm)和3种密度[2行番茄埋设1条(1管2行)、2条(2管2行)、3条(3管2行)微润管],研究了微润管不同埋深及密度对日光温室番茄生长、产量及品质的影响。试验结果表明,与CK相比,微润灌溉更有利于日光温室番茄的生长。番茄的果实横径、单果质量、单果体积、总产量及灌溉水分利用效率增加显著,分别较CK平均增加8.58%、11.99%、18.79%、60.93%和103.40%,平均节水37.73%。微润灌溉显著提高了番茄果实维生素C、可溶性糖及糖酸比的含量,较之CK平均增幅分别为27.07%、4.48%和21.38%。相同微润管密度下,番茄的综合品质表现为:埋深30 cm埋深10 cm埋深20 cm;相同埋深下,表现为:1管2行2管2行3管2行。番茄的株高、茎粗、果实形态及总产量,随微润管埋深的增加而减小,随微润管密度的增加而增加,茎粗与灌溉水分利用效率随微润管密度的增加而减小。综合考虑番茄的总产量、灌溉水分利用效率、品质以及微润管的经济成本等因素,埋深10 cm,1管2行(番茄总产量为87.38 t·hm-2,灌溉水分利用效率为108.91 kg·m-3,品质综合排序第3)为日光温室番茄种植较为适宜的微润灌溉技术参数。     

文丘里管结构参数对其水利性能的影响

【目的】研究文丘里管结构参数对其水力性能的影响,为文丘里施肥装置的设计提供理论依据。【方法】以进口直径为50 mm的文丘里管为研究对象,应用CFD数值计算方法,研究不同进口压力及不同进出口压力差时,文丘里收缩段锥度、喉段收缩比、喉段长度等结构参数对出口断面平均流速、管内最小压力和临界压力差等水力性能的影响。【结果】文丘里管内最小压力发生在喉段进口环壁面处,最小压力与进出口压力差呈良好的线性关系,与收缩段锥度呈正相关关系,与喉段收缩比呈负相关关系;断面平均流速与压力差呈幂函数关系,流态指数为0.53;喉段收缩比是影响文丘里施肥器性能的主要因子,局部水头损失系数及吸肥比均与其呈负相关关系。【结论】在设计文丘里施肥器时,应根据局部水头损失系数及吸肥比合理选择收缩比。     

泥沙级配对迷宫流道滴头堵塞及毛管内泥沙沉积的影响

【目的】设计对不同泥沙级配的浑水进行滴灌试验,为泥沙机械组成对滴头堵塞的影响过程研究提供理论参考。【方法】采用短周期法,设计了粒径小于0.1mm的3种不同级配泥沙(编号分别为A、B、C,其0.03mm,≥0.03~≤0.05mm,0.05~≤0.1mm粒径泥沙所占比例分别为58.38%,27.17%,14.45%;48.50%,13.20%,38.30%;20.13%,23.55%,56.32%)及3种不同含沙量(0.5,1.0,1.5g/L)组合的滴头抗堵塞试验,分析了毛管中沉积泥沙的位置与粒径组成及滴头流量与含沙量的变化。【结果】当含沙量不大于1.0g/L时,泥沙级配C最易造成滴头堵塞,而级配B次之,级配A最不易造成滴头堵塞;当含沙量大于1.0g/L时,泥沙级配对堵塞的影响有所降低。当毛管上的滴头发生严重堵塞时,毛管内的淤积泥沙主要分布在毛管中段0.6~1.0m处,未发生堵塞或者发生非常轻微堵塞的毛管泥沙淤积主要分布在毛管尾端。粒径0.05~≤0.1mm的泥沙最易沉积在毛管内,而小于0.03mm的泥沙颗粒最易随水流排出滴头。【结论】泥沙级配是影响滴头堵塞的主要因素,当大于0.05mm的泥沙颗粒含量较高时,非常易造成滴头堵塞,泥沙级配对其在毛管中的淤积位置影响较小,但对泥沙淤积量有一定的影响。     

微地形影响下滴灌均匀度设计指标研究

首先对滴灌系统中田面微地形偏差、水力偏差、制造偏差三因素独立作用及共同作用下产生的滴头流量偏差率、偏差系数、均匀度的计算公式进行分析，对符合正态分布的田面局部高、滴头制造系数进行计算机模拟。并随机分配给滴头；然后借助计算机模拟计算出上述三种因素独立作用及共同作用下流量偏差率、偏差系数、均匀度等指标；最后将上述四种计算结果的500组数据。经过统计分析。确定了灌水均匀度计算公式，并建立了各均匀度参数之间的关系，分析得到的公式可直接用于滴灌系统的水力学计算。     

弹性片特性对压力补偿滴头水力性能的影响

为了探明弹性片性能与滴头水力性能之间的关系,提高建立压力补偿滴头设计方法,采用滴头样品进行水力性能测试,研究了弹性片硬度和厚度对迷宫流道结构滴头流量系数、流态指数、起调压力、补偿区间的影响.结果表明:弹性片硬度和厚度对滴头流量影响具有统计学意义(P≤0.01),且硬度对滴头流量的影响程度大于厚度;弹性片硬度和厚度均与流量系数、起调压力、补偿区间呈正相关关系,与流态指数呈负相关关系;存在适宜的弹性片特性范围,使不同结构压力补偿滴头拥有较小的起调压力、最小的流态指数和最大补偿区间.该试验滴头在弹性片硬度为60 HA、厚度为1.2 mm时,流态指数最小,其值为0.078.建立了弹性片特征参数与滴头流量、流态指数、起调压力和补偿区间的数学关系,可为压力补偿滴头的快速开发提供一定的理论依据.     

设施蔬菜灌溉技术研究进展与展望

分别从灌溉方式、灌水量、灌水控制上限、灌水频率对设施蔬菜生长及产量的影响,蔬菜耗水,蔬菜生长与土壤水分的关系等几个方面,介绍了蔬菜灌溉技术方面的研究现状,并简要论述了研究中存在的主要问题及今后的主要发展方向,以期为合理地进行设施蔬菜灌溉提供指导。     

灌水控制上限对辣椒生长及耗水量的影响

为了探究灌水控制上限对辣椒生长、产量及耗水量的影响,对盆栽辣椒的株高、茎粗、产量及耗水量进行了监测研究。结果表明:不同灌水控制上限会对辣椒的株高、茎粗、产量及耗水量产生不同程度的影响,若考虑辣椒长势和最终产量,灌水量控制在80%θ田上限为佳;若考虑节水,则将灌水量控制在50%θ田上限、灌水间隔为9d为佳;综合考虑辣椒产量与全生育期耗水量,应将灌水量控制在70%θ田上限、灌水间隔为7d,可以达到高产、节水的目的。