田面微地形对滴灌灌水均匀度影响的试验

以试验小区内镶贴条式滴灌带为研究对象,测定不同田面微地形、系统工作压力下滴头在各测点的流量分布,计算出各种条件下的灌水均匀度,分析了不同系统工作压力下,田面微地形对滴灌灌水均匀度的影响.结果表明:系统工作压力越大,田面微地形对灌水均匀度的影响越小;压力越小,灌水均匀度受田面微地形影响越大.在比较平缓的微地形条件下,降低系统工作压力,滴灌灌水均匀度并没有显著减小.     

滴灌带灌水均匀度田间试验分析

以2种不同类型滴灌带为研究对象,通过测定不同铺设长度、铺设坡度以及入口压力下滴头沿毛管的流量分布,计算出各情况下毛管灌水均匀度,并测试了滴头的制造偏差,分析了降低入口压力对两种毛管灌水质量的影响。结果表明:B型滴灌带在各种情况下灌水均匀度均优于A型滴灌带,但在灌水均匀度允许范围内,A型滴灌带以其价格优势易于推广。     

引黄滴灌滴灌器堵塞室内模拟试验研究

针对内蒙古乌海市农林灌溉工程中滴灌带堵塞的问题,取用该地区引黄滴灌原水进行室内模拟试验,在不同水质及环境状况下研究滴灌器堵塞情况,分析滴灌器堵塞的主要影响因素。经6组对比试验研究确定,影响滴灌器堵塞的主要水质指标是浊度和微生物总数,且二者有很高的相关性;主要环境因子是水温。含沙量越大,灌水均匀度越小,滴灌器堵塞速度越快。温度越高,灌水均匀度变化幅度越大,进而对滴灌器流量的影响越明显。微生物(主要测定细菌总数)附着在泥沙颗粒上,与泥沙协同作用造成对滴灌器的堵塞;而浊度的增大和水温的升高促使微生物的数量增加。     

滴灌对番茄生长及产量的影响

采用滴灌二因子三水平试验,研究了不同滴灌频率及灌水量对番茄生长指标及产量的影响。结果表明:滴灌初期可抑制番茄株高过快增长,后期对株高生长有促进作用,滴灌还能提高蕃茄植株茎粗;在相同滴灌频率下,减少灌水量对番茄株高影响不明显,灌水量不变时灌水频率的变化对茎粗影响也不显著;滴灌各处理蕃茄产量显著高于CK,灌水间隔为3 d、灌水量为100%腾发量时总产量最高。     

石羊河流域干旱沙漠区滴灌条件下苹果树耗水规律研究

为研究沙漠地区苹果树滴灌的需水规律及土壤水分状况对苹果树生长的影响,在石羊河流域下游民勤茨井东苹果园进行了3年田问试验,结果表明：沙漠地区苹果树滴灌的耗水规律呈单峰型,需水临界期在6月中旬至7月,耗水量最高,进入8月份逐渐下降;不同处理、不同灌水量下,作物系数Kc变化不大,滴灌条件下苹果树的作物系数大大低于地面灌溉条件下的作物系数;并提出了在该地区合理的苹果树灌溉制度,包括灌溉定额、灌水次数、灌水间隔及灌水定额。     

不同灌水方式下灌水均匀度评价

从灌溉系统均匀度和土壤湿润均匀度两方面对不同灌水方式下灌水均匀度的研究概况进行了归纳总结.指出畦灌对水分分布的动态过程研究较少,喷灌应加强降低工程能耗、提高灌水均匀度等的研究,滴灌对大田尺度及线源或面源研究较弱等.预计在未来几年内,有关灌水均匀度的研究可望在两方面取得进展:①通过对土壤水分运移的复杂性以及土壤水分分布均匀度的影响因素进行区分,找出每一种因素与土壤水分分布均匀度间的定量关系;②通过对滴头点源、线源灌溉下土壤湿润特性的研究,进一步延伸到面源灌溉等方面,从而达到点、线、面、体的有效结合,提高灌水均匀度.     

枣庄市高效节水灌溉项目田间增效测试

在枣庄市市中区微喷试验区和滴灌试验区对灌水均匀度、单株灌水效果、增产效果、节水效果、果实质量等方面进行田间测试。通过测试数据分析得知:高效节水灌溉灌水均匀度好,单株灌水效果好,能有效改善田间小气候,节水明显,增产效益显著。     

自动化技术在新疆地区棉花滴灌中的推广与应用——以沙湾县金沟河镇自动化滴灌工程为例

棉花膜下自动化灌溉控制技术比以前的原滴灌技术有了很大改进,其应用效果显著,提高了灌水均匀度、工程投入减少。以新疆沙湾县金沟河镇自动化滴灌工程为例,对自动化棉花滴灌技术的应用与推广进行分析。     

自动化技术在新疆地区棉花滴灌中的推广与应用——以沙湾县金沟河镇自动化滴灌工程为例

棉花膜下自动化灌溉控制技术比以前的原滴灌技术有了很大改进,其应用效果显著,提高了灌水均匀度、工程投入减少.以新疆沙湾县金沟河镇自动化滴灌工程为例,对自动化棉花滴灌技术的应用与推广进行分析.     

地下滴灌灌水器堵塞特性田间评估

以运行2年的日光温室番茄地下滴灌系统为对象,通过对灌水器流量进行测试,分析了滴灌带埋深、施肥次数、施肥量和土壤层状结构等对灌水器堵塞程度及灌水均匀性的影响.滴灌系统包括滴灌带埋深为0、15和30cm的33个小区,2年累计施肥次数的变化范围为0～19,累计施尿素量变化范围为0～1 023kg/hm2.结果表明,运行2年后地表和地下滴灌灌水器发生了轻微堵塞,其中流量降低超过25%的灌水器占2.7%,完全堵塞的灌水器占2.1%;施肥次数、施肥量和土壤层状结构对堵塞的发生没有明显影响,地表滴灌比地下滴灌堵塞略为严重;未发现根系入侵造成的灌水器堵塞.对发生堵塞灌水器在系统中的位置进行调查后发现,大部分堵塞灌水器位于毛管的最末端.为了定量评价灌水器堵塞程度对灌水均匀性的影响,建立了灌水器流量变差系数与流量降低百分数之间的回归关系,结果表明灌水器流量均匀系数随堵塞引起的流量降低百分数的增大而线性增大.     

喷灌洒水与施肥均匀性对冬小麦产量的影响

喷灌均匀系数是喷灌系统设计的重要参数，而喷灌洒水与施肥的均匀性对作物产量的影响是确定均匀系数设计值的重要依据。1998～1999、1999～2000两年的喷灌洒水与施肥均匀系数对冬小麦产量影响的田间试验结果表明，当冠层以上均匀系数小于76%时，冠层以下喷灌均匀系数大于冠层以上喷灌均匀系数。灌溉季节内，累计灌水量均匀系数大于平均喷灌均匀系数，因此用平均喷灌均匀系数表示灌溉季节的灌水均匀程度会低估实际灌水的均匀性。喷灌施肥的试验结果表明，化肥施入量与灌水量的分布都可以用正态分布来表示，且它们的分布比较接近。田间试验还表明，对华北平原种植的冬小麦而言，在试验的喷灌均匀系数变化范围内(62%～82%)，喷灌洒水及施肥的均匀性对产量的影响不明显。     

喷头不同组合模式下水量分布和喷灌均匀度的田间试验及数值模拟

利用三次样条两次插值叠加法并结合单喷头水量分布可计算得到多喷头组合水量分布。为验证该方法的适用性及探究变间距条件下喷灌均匀度的变化情况,通过田间试验,得到ZY-2型单喷头水量分布及多喷头18 m×18 m组合形式下水量分布,计算了喷灌均匀度。利用MATLAB软件构建了喷头组合条件下水量分布的数值模拟模型,计算出不同组合模式下水量分布和组合喷灌均匀度。结果表明:模拟与实测喷灌水深的相对误差(RE)和均方根误差(RMSE)分别为8.49%和3.17 mm,组合喷灌均匀度的相对误差为1.85%,表明构建的模型能较准确地模拟不同喷头组合条件下的水量分布和组合均匀度; ZY-2型喷头在正方形21 m×21 m布置形式下,喷灌均匀度达到最高(0.873);在变喷头间距和变支管间距两种矩形布置时,喷灌均匀度整体上随着支管间距的增加而逐渐降低,但喷头间距增加时喷灌均匀度降低的幅度更大。研究结果可为优化喷头布置形式提供技术支撑。     

干旱缺水地区根系分区交替灌溉技术探讨

干旱缺水地区的科学合理灌溉模式不仅能为作物提供适宜的水分,降低ET损耗,还能使土壤中的水、气、热维持在良好状态,给作物生长发育带来良性刺激,有利于提高作物产量.本文探讨干旱缺水地区地表滴灌与地下滴灌相结合的作物根系分区交替灌溉模式,包括两种布置方式:1)滴灌带单行直线布置;2)滴灌带双行直线布置.两种布置方式有其不同的适用性,但地表及地下滴灌带单行铺设易于在生产实际中得到推广.地表灌溉与地下灌溉相结合的灌溉模式对于干旱缺水地区推广精准灌溉,发展现代农业具有重要的意义.     

Modelling the Effects of Deficit Irrigation on Soil Salinity,Depth to Water Table and Transpiration in Semi-arid Zones with Monsoonal Rains

A soil water and solute transport model, calibrated for a dominant soil series in the Punjab of Pakistan, was used to evaluate consequences of deficit irrigation in semi-arid areas with a shallow water table. Simulations were carried out to determine the influence of irrigation amounts and subsurface drainage conditions on root zone salinity, depth to water table and transpiration. Additional simulations were made to evaluate a range of irrigation practices adopted by farmers under field conditions. The simulation results show that provision of 80% of the cumulative evapotranspiration requirements as irrigation will result in acceptable limits of root zone salinity and depth to water table, without significantly affecting transpiration of wheat and cotton crops. Under such circumstances, subsurface drainage will not be necessary. Results also show that current irrigation practices in the Punjab are resulting in yield reductions in general, due to either water shortage or waterlogging.     

作物水分生产函数及灌溉制度优化的研究进展

阐述了作物水分生产函数的基本原理和一些典型模型,并对其在灌溉方面及不同阶段缺水对作物生物量累积的后效性影响等方面的研究,以及可行性分析及地区移用性研究加以探讨。对作物灌溉制度优化模型以及作物优化灌溉制度设计方法研究加以探讨,分析了目前模型中指数取值研究不足等问题。为合理利用有限水资源,达到最大的作物产量或产值,实现有限水量在作物生长期及作物间的合理配置提供依据。     

A New Model for Simulating Supplemental Irrigation and the Hydro-Economic Potential of a Rainwater Harvesting System in Humid Subtropical Climates

Here we have developed a new model to simulate supplemental irrigation and the hydro-economic potential of a rainwater harvesting system in rainfed agricultural areas. Using the model, soil moisture in rainfed crop land, supplemental irrigation requirements, rainwater storage in an on-farm reservoir (OFR) system, and surface and ground water availability were predicted. In an irrigated system, an OFR was used to harvest rainwater during the rainy season, and stored water was applied to cropland as supplemental irrigation (SI). An economic analysis was performed to calculate the benefits due to an OFR irrigation system, and gains from increased crop yield and downstream water availability in the irrigated OFR system were compared with rainfed system (i.e. no OFR). In addition, we calculated the impacts of dry and wet seasons on total value gains (grain and water gains) for irrigated and rainfed conditions and performed a sensitivity analysis to quantify the impacts of model input parameters on total value gains. Analyses showed that the OFR system can produce crop yields three times greater than rainfed agriculture. During a water stress season, the total water use in the irrigated system was 65 % greater than for the rainfed system. Water use efficiency of the irrigated system was 82 % higher than for the rainfed system. In a dry season, the total value gains due to increased crop yield by supplemental irrigation and downstream water availability of the irrigated system were 74 % greater than for the rainfed system, while in a wet season the total value gain of the irrigated system was 14 % greater than for the rainfed system. A precipitation scenario analysis of wet and dry seasons indicated that the benefits of a rainwater harvesting system can be considerably greater in dry seasons than wet seasons.     

模糊线性规划在微灌干管管网系统优化中的应用

微灌干管管网各支管入口处压力具有模糊性，即该处压力在一定范围内变化不会影响工程正常运行。针对这一特点，本文分别建立了起点水压未给和已给的微灌干管管网系统优化设计的模糊线性规划数学模型，在模型的求解过程中，通过适当的变换，将模糊线性规划问题转化成一般线性规划问题，采用单纯形法求解。根据所建立的起点水压未给的微灌干管管网系统优化设计的模糊线性规划数学模型，可确定泵站扬程未定的机压微灌干管管网系统优化设计方案；根据所建立的起点水压已给的机压微灌干管管网系统优化设计的模糊线性规划数学模型，可确定泵站扬程已定的加压和自压微灌干管管网系统优化设计方案。与普通线性规划问题相比，这一方法可使设计结果更为经济合理。     

东海县需水量预测研究

为了提高对东海县需水量的预测精度,将比重较大且表现出很高随机性的灌溉需水量从需水总量中单独划出,采用定额法按不同频率年型对其进行预测;以灰色预测模型和三次指数平滑模型的组合预测法对非灌溉需水量进行预测,在确定单个模型的权重时更多地考虑了近期残差对预测值的影响;将灌溉需水量和非灌溉需水量汇总即可得到最终的预测值.该方法对数据要求不高并且能够按照不同的概率给出相应的需水量范围,从东海县需水量的历史数据可以判断最终的预测成果比较合理.     

冬小麦生长与土壤-植物-大气连续体水热运移的耦合研究II:模型验证与应用

根据北京永乐店试验站的田间试验资料，得出冬小麦生长与土壤-植物-大气连续体(简称SPAC)水热运移耦合的WheatSPAC模型计算需要的土壤参数与冬小麦遗传参数。将模型的计算值与实测值进行比较，表明模型能够较好地模拟叶面积指数、干物质重、土壤水分温度等。利用WheatSPAC模型对不同灌溉条件下的田间水热状况与作物产量进行分析，得到结论：对于北京地区的气候条件，返青后作物蒸腾消耗占净辐射的50%以上；如果返青后墒情较好，在拔节期进行灌溉对冬小麦的最终产量最为有利；如果在拔节之后进行一次灌溉，则灌溉进行得越早对产量越有利；三水以后，随灌溉量的增加，产量的边际效益递减；返青后，降雨与灌溉的总量约240mm对冬小麦的生长比较适宜。     

不同灌水频率对辣椒生长效果的试验研究

为了探寻不同灌水频率对粤西主要北运蔬菜品种-辣椒的影响,选在粤西的化州市鉴江区柴脚岭建设农场内,进行大田试验。根据当地的灌溉习惯以及辣椒的需水情况,试验设定了4组不同的灌溉频率(每天灌1次,每2 d灌1次,每3 d灌1次和每4 d灌1次)进行对比试验。试验表明,辣椒总灌水量、产量、株高、茎粗、干物质等指标基本随灌水频率的提高而增加,但灌水频率为每2 d灌1次时辣椒产量最高。试验成果可为当地辣椒实施节水灌溉提供科学依据。