基于超平面实码遗传算法的灌溉制度优化设计

针对传统实码遗传算法(RGA)在求解等式约束的优化问题时,存在精度低、易早熟的缺点,该文提出了超平面实码遗传算法(HRGA),在超平面内进行各种遗传操作的运算,并将改进后的遗传算法应用于作物最优灌溉制度问题之中。计算结果表明：应用超平面遗传算法解决等式约束的优化问题,不但方法简单、计算速度快,而且寻优精度明显高于传统实码遗传算法,大大提高了算法的性能,有较高的推广应用价值。     

单坑变水头入渗条件下均质土壤水分运动的数值模拟

变水头入渗条件下的土壤水分运动是蓄水坑灌的基本理论问题。该文根据土壤水动力学的基本理论,分析了蓄水坑变水头入渗的复杂边界条件,并推导了其坑水位变化与坑壁变水头入渗关系的数学表达式,进而建立了蓄水坑灌单坑变水头入渗及土壤水分运动的数学模型。采用ADI交替方向隐式差分格式将土壤水分运动方程离散,用Gauess-Seidel迭代算法求解非线性差分方程,实现了单坑变水头条件下的土壤水分运动的数值模拟。实验验证表明,数值计算结果与实测值有着较好的一致性。     

应用LM算法的神经网络模型研究灌区退水问题

在一些引黄灌区中,灌溉引水的相当大部分要转化为退水回归黄河,灌区退水研究对这部分水量的重新利用有着重要的意义。该文采用相关分析的方法确定了灌区退水的主要影响因素,应用LM算法的神经网络模型对灌区退水的量化分析方法进行了探讨。实例研究表明,模型能够较准确的对灌区退水量进行模拟和预测,对灌区退水问题研究具有较好的应用价值。     

春玉米、冬小麦涌泉灌溉与垄膜沟种的组合应用试验

涌泉灌溉用于大田作物主要问题是流量小,沟、畦横断面大,水流在田间很难向前推进。为此将其与垄膜沟种技术组合,缩小过水横断面,减小或杜绝侧渗,提高水流推进能力,这样可最大限度地减少灌水器(稳流器)数量,改善灌水质量,提高田间土壤水分的均匀度,进而为涌泉灌溉用于大田作物提供了可能性。采用涌泉灌溉配套垄膜沟种耕作方式,提高了降水的有效利用率,减少了灌水量与灌水次数、减少了棵间土壤水蒸发、农田耗水比一般大田灌溉节省28.3%。由于灌水量可控,比一般地面灌溉节约28%～47%。     

补灌水平对宁南山区露地青花菜产量、品质及耕层水分动态的影响

为探究宁夏南部山区自然降水条件下露地青花菜的最佳补灌灌溉方案,采用大田田间对比试验,设置5个补灌水平,在宁夏原州区冷凉蔬菜基地开展补灌水平对土壤水分分布、青花菜产量、品质、水分利用效率的试验研究.结果表明,青花菜全生育期自然降雨主要集中在7月份,且占全生育期降雨量的78.49％,此月份无需补灌即可满足生育后期对水分的需...     

宁夏地区春玉米灌溉需水量特征研究

【目的】提高宁夏地区春玉米的灌溉效率,优化农业资源配置。【方法】依据宁夏地区11个站点1960-2019年的气象资料,确定宁夏地区年际及春玉米生育期不同水文年型的有效降雨量;然后,利用ET₀ Calculator软件计算参考作物腾发量,并结合作物系数法计算作物需水量,求得宁夏地区年际及不同水文年型下春玉米各生育期的作物需水量、灌溉需水量、耦合度和水分盈亏指数。【结果】1960-2019年间,宁夏地区年有效降雨量波动较大(158.5~424.2 mm),北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米生育期有效降雨量分别为123.9,205.4和334.4 mm。宁夏全区春玉米生育期需水量为482.0~690.7 mm,其中南部山区和中部干旱带春玉米需水量有降低趋势,而北部引黄灌区有增大趋势。北部引黄灌区、中部干旱带和南部山区春玉米灌溉需水量分别为566.8,413.0和147.6 mm;在枯水年、平水年和丰水年宁夏全区春玉米灌溉需水量分别为448.5,378.9和317.0 mm。南部山区降雨对作物需水量的满足程度最高,耦合度为0.70,是北部引黄灌区的3.89倍。【结论】宁夏南部山区应以集雨技术为基础发展雨养玉米种植;北部引黄灌区和中部干旱带需要大力发展节水灌溉,其中在北部引黄灌区春玉米大喇叭口期、抽雄期和乳熟期需要分别补灌87.2,79.6和275.6 mm,在中部干旱带需要分别补灌65.7,62.4和212.8 mm。     

甘蔗节水灌溉(喷灌)试验

对比分析了节水灌溉(喷灌)、抽水灌溉(漫灌)对甘蔗生长和蔗茎产量的效应。结果表明,采用节水灌溉(喷灌)技术,在实际用水量仅为抽水漫灌用水量一半的情况下,依然可以满足甘蔗正常生长的水分需求,甘蔗在株高、有效茎数、蔗茎产量等农艺指标上与抽水漫灌的基本一致。     

滴灌灌水器流道设计理论研究若干问题的综述

灌水器是滴灌系统最关键的部件之一,其结构与水力性能的优劣对滴灌系统的灌水均匀性、抗堵塞能力以及寿命影响很大。在简要论述国内外滴灌灌水器流道发展现状的基础上,从灌水器流量压力关系、流道内流体流动机理、流道堵塞与防治三个方面详细阐述了灌水器流道设计理论的研究进展,最后提出了滴灌灌水器流道的发展趋势以及国内在灌水器流道设计理论研究中急需解决的问题。     

膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响

【目的】探索南疆地区膜下咸水滴灌条件下水肥盐调控管理模式。【方法】设置不同淡咸水混合比例(1∶0、4∶1和2∶3)和不同施氮量(400、300 kg/hm²和200 kg/hm²)组合方案,其中淡咸水混合比例1∶0、施氮量300 kg/hm²为对照,研究了膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响。【结果】随着灌溉水矿化度的增大,棉株体内盐离子(Na⁺、Cl^-与Ca²⁺)量呈增加趋势,其中Na⁺与Cl^-量显著增加;吸收的盐离子主要积累在茎和叶,在叶中积累量最高。灌溉水矿化度的增大对棉株N、P和K量及积累量均呈降低趋势。增施氮肥可以有效促进根系干物质的积累和植株对养分与盐离子的吸收,植株体内N和K量显著性增加,有效促进了棉花的生长;同时,增施氮肥也促进了棉株对Na⁺与Cl^-的吸收,淡咸比例4∶1混合灌溉(微咸水)茎和叶中适量的Na⁺     

水氮运筹对玉米产量及水氮利用效率的影响

【目的】确定适合豫北灌溉区玉米的高产高效和节水增效的水氮运筹模式。【方法】采用随机区组设计实施了为期3 a田间定位试验,试验设置3个灌水量：灌0水（A1）,灌2水（A2）和灌3水（A3）;2个氮肥运筹：B1：基肥（70%）+小喇叭口期（20%）+灌浆期（10%）,B2：基肥（60%）+小喇叭口期（25%）+灌浆期（15%）,共6个处理,并分析灌水次数和氮肥运筹对玉米产量和水氮利用效率的影响。【结果】灌水次数（A）和氮肥运筹（B）对玉米产量、水分利用效率（WUE）、灌水利用效率（IWUE）和氮肥偏生产力（NPFP）的影响均极显著,而A×B交互作用对其没有显著影响。2017年和2019年玉米产量、WUE和NPFP的变化规律为A3B2处理>A2B2处理>A3B1处理>A2B1处理>A1B2处理>A1B1处理;而2018年玉米产量和NPFP为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理>A2B1处理> A1B2处理>A1B1处理,WUE为A3B2处理>A3B1处理>A2B2处理> A1B2处理>A1B1处理>...