中国节水农业技术与产品需求分析

发展节水农业作为解决我国水资源日益短缺的一项革命性措施,近年来正受到国家和全社会的高度重视,迎来了我国节水农业快速发展的大好时机,这对节水农业技术发展和产品需求产生了巨大的促进与推动作用。我国节水农业技术与产品需求主要体现在生物节水超级品种培育技术、作物高效用水生理调控与非充分灌溉技术、高效节水灌溉技术与产品、作物水分信息采集与精量控制灌溉技术及产品、旱作农业水分高效利用技术与产品、雨水集蓄与非常规水开发利用技术等方面,对管道输水灌溉产品、喷微灌产品、渠道防渗材料、制剂与地膜等节水产品构成潜在的巨大市场需求。。     

恒压喷灌系统田间允许调压范围的研究

恒压喷灌系统田间允许调压范围是系统设计的重要参数,关系到田间灌水质量。针对恒压喷灌系统几种压力变化情况,通过试验得到了系统的压力变化规律及一些常用喷头的旋转周期、喷洒强度等随压力变化的一些基本资料,分析了压力变化对平均喷灌强度及组合均匀度的影响。结果表明,在一定压力变化范围内,系统压力的周期变化对平均喷灌强度及组合均匀度影响较小,但不同时段系统在不同压力工况下工作时,则对其影响较大。由此建立了田间喷灌强度及组合均匀度与压力变化的相互关系,给出了根据田间灌水质量要求所确定的压力变化幅度的计算式。     

常压灌水器在低压条件下水力性能试验研究

鉴于目前国内低压滴灌系统中的滴灌带(管)基本沿用常压滴灌下使用的滴灌带(管),对常压滴灌系统中使用较多的国内6种单翼迷宫和内镶片式滴灌带在低压下的水力性能进行了试验研究,试验结果表明,在2~8 m和6~14 m水头压力范围拟合的流量与压力关系式不相同,在2~8 m水头压力范围的流态指数明显高于在6~14 m水头压力范围的流态指数。在较低压力下测定灌水器的制造偏差时,相比额定压力下所测定的结果表现出增大的趋势,即由于灌水器制造工艺和材料配方引起的制造偏差,在工作压力较低时表现的更为明显。     

具有排气功能的毛管末端自动冲洗阀设计与结构优化

该研究创制一种具备自动排气功能（Auto-Exhaust function, AE）的毛管末端自动冲洗阀,以提高冲洗时长和冲洗水量。选取延时流道齿长和齿宽、上腔体容积和冲洗阀进口压力共4个因素,采用L18（37）正交试验设计18种规格的AE冲洗阀,并设置4种无排气装置（Non-Exhaust function, NE）的冲洗阀为对照,探究排气装置提升冲洗阀水力性能的作用机理和AE冲洗阀性能参数对试验因素的响应规律。结果表明,当进口压力为0.06～0.14 MPa时,AE冲洗阀的冲洗时长、冲洗水量和冲洗流速分别为18.2～67.7 s、3 904～12 367 mL和0.88～1.40 m/s。冲洗时长和水量与流道齿长、齿宽和上腔体容积均为正相关关系,与进口压力为负相关关系,冲洗流速只与进口压力有关,为正相关关系。流道齿长、齿宽和上腔体容积对冲洗时长和水量影响显著,进口压力对冲洗时长和流速影响显著（P<0.05）。AE冲洗阀能自动排出上腔体中的空气,增加蓄水容积,使其冲洗时长和水量分别比NE冲洗阀提高83.5%与75.4%以上。综合考虑延时流道抗堵塞性能、冲洗时长和水量等因素,推荐AE冲洗阀流道齿长、齿宽、上腔体容积和进口压力分别为1.2 mm、2.2 mm、19.1 mL和0.06 MPa,其冲洗时长和水量分别是NE冲洗阀的2.8和2.7倍,是进口冲洗阀的7.4和7.0倍,为67.7 s、12 194 mL。研究结果可为具有排气功能的毛管末端自动冲洗阀的研发提供依据。     

改进CERES-Maize模型在玉米膜下滴灌模式下的适用性

针对CERES-Maize模型没有覆膜处理模块而无法从机理上实现对覆膜玉米生长发育及产量形成过程进行模拟的问题,依据作物生长发育的有效积温原理,利用膜地增温对有效气积温的补偿效应,量化覆膜地温对气温的补偿值,改进模型气象模块中的气温输入数据,同时将模型中影响腾发量及水量平衡计算的冠层能量消光系数K调整为0.5,构建了适宜于膜下滴灌的改进型CERES-Maize模型,并依据2014和2015年膜下滴灌玉米田间试验数据对改进模型进行验证.结果表明覆膜地积温对气积温的增温补偿系数C_c:播种-出苗期为0.45,出苗~抽雄前期为0.20;随着K降低,地上生物量与籽粒产量的相对误差绝对值ARE降低并趋近于0;改进后的模型能够较好地模拟覆膜玉米开花期天数、成熟期天数、收获期地上生物量和籽粒产量,其模拟值和实测值的ARE分别为0.58%,0.37%,7.65%和16.95%,相对均方根误差RRMSE分别为0.84%,0.51%,8.75%和17.50%.     

内蒙古河套灌区末级渠系改造模式优化研究

以河套灌区治丰示范区为研究对象,研究了田间布置与渠道工程量(体积)、渠道水利用系数、田间作业效率的关系,在此基础上,建立了以单位面积年费用为目标函数、畦长为自变量的分析模型,并结合当地实际,提出了河套灌区末级渠系改造的模式为:毛渠双向控制横向布置,畦长为30~50m,畦宽为农机具宽度的整倍数,毛渠长为100~200m,毛渠的间距为60~100m,农渠的间距为100~200m,农渠为U形混凝土衬砌渠道为宜。     

喷灌水滴的蒸发研究

应用喷灌水滴分布模型、水滴蒸发模型和水滴运动模型对喷灌蒸发进行了预测 ,预测结果与实测蒸发量吻合     

地下滴灌系统施加氟乐灵的排根效应研究

通过小麦盆栽试验,研究向地下滴灌系统施加氟乐灵的排根效应。结果表明,地下滴灌不施药时滴头所在的竖直方向根密度较大,而施加少量氟乐灵后,滴头所在位置处根密度有不同程度降低,说明氟乐灵有抑制小麦根系向滴头附近生长的趋势。施药时间、施药浓度和施药量均对药物排根效应显著影响,其中施药时间为极显著。施药时间越晚,排根范围越小,出苗后50d施药的平均排根范围仅为3.03cm2;施药浓度越小,排根范围越小,浓度为1.5g/L及1.2g/L的排根范围接近,而浓度为0.9g/L的平均排根范围最小,为6.0cm2;施药量越小排根范围越小,施药量为0.023g/滴头的平均排根范围为8.37cm2。