基于土壤墒情的精准自动化灌溉系统研究

灌溉系统自动化程度的提高对提高水资源利用效率、增加作物产量和降低农产品投入成本有重要意义.然而,我国的自动化灌溉水平较低,严重限制了我国高效农业的快速发展.为了解决我国自动化灌溉水平较低的突出问题,基于土壤墒情和作物需水特性研制了一种精准自动化灌溉系统.该系统由中央控制系统、无线数据传输网络、现场气象环境监测系统、远程...     

土壤墒情远程监控系统软件在旱情分析中的应用

通过土壤墒情远程监控系统的可操作性,从经济、社会、生态效益等侧面阐述墒情信息监测在农业生产中的作用。     

北京地区土壤墒情变化规律研究

研究土壤墒情的变化规律,就是考虑在受降雨、蒸发、土壤质地及作物种类的影响条件下,土壤水分在时间和空间上的变化规律。若能掌握正确变化规律,就能为土壤墒情监测和预测预报工作提供科学的理论依据。利用数理统计的方法对由土壤墒情采集仪表采集得到的大量试验数据进行详细分析,从时间和空间上对土壤墒情的变化规律进行研究和分析。     

土壤墒情研究进展

对国内外出现的土壤水分监测技术和预报方法进行了阐述,并予以评价和总结。目的是为各地因地制宜地选择采用土壤水分监测技术和预报方法及科学用水、提高灌排管理水平提供参考。     

吉林省中西部地区土壤墒情实验研究

1　吉林省中西部地区土壤墒情实验研究吉林省中西部地区由于自然地理条件所致 ,十年九旱 ,在自然供水条件下 ,农作物生长得不到充足的水分 ,粮食产量得不到保证。 2 0 0 1年由于春旱严重 ,中西部地区粮食普遍欠收 ,部分地区甚至绝收。针对上述旱情 ,我们对这一地区4～ 6月份的土壤墒情特性以及农作物的缺水现状进行了实验研究 ,以便更科学有效地实施水利措施 ,解决我省中西部地区的春旱问题。1 1　施测情况本着就近、方便、快速、具有代表性的原则 ,以我省中西部各水文水资源勘测局为中心 ,以各水文水资源勘测队 (站 )为基点 ,共布设了2 5…     

辽宁省土壤墒情测报与抗旱决策支持系统初步设计

辽宁省是一个水旱灾害频繁的省份,开发和建设辽宁省土壤墒情测报与抗旱决策支持系统,对于促进我省经济和社会可持续发展具有重要意义。本文介绍了辽宁省土壤墒情监测系统的现状及决策支持系统的设计。     

北方干旱地区土壤墒情预测模型

为满足农业生产的需求,利用邢台市土壤墒情监测资料,对墒情预报模型参数进行分析计算,建立了适合于该区域的土壤墒情预报模型,最后用实测数据来检验模型的准确性.该模型可对土壤含水量、灌溉时间和灌溉定额进行预报,通过实际检验,模型能满足本区域土壤墒情预报的需要.     

土壤墒情变化规律及预报模型研究

根据山东省土壤水试验站和常设墒情站的实测资料，对平原区及山丘区土壤水的动态规律进行了分析研究，提出了土壤墒情的预报模型。     

土壤墒情自动监测研究

土壤墒情自动监测仪器主要有:张力计法、中子水分仪、频域反射法和时域发射法,目前国内外常用的土壤墒情自动监测设备主要是时域反射法和频域反射法仪器。时域反射法和频域反射法均是基于介电法原理,通过测量土壤介电常数的变化,间接测定土壤含水量。     

禹城市渠道自动化测水量水与土壤墒情监测系统

禹城市自2010年以来在农田水利工程中开展测水量水与土壤墒情监测与应用,改善了当地用水习惯,促进了农业节水,节水效益显著。介绍了渠道自动化测水量水与土壤墒情监测系统设计的总体结构、设计思路和特点。     

砾石土质条件下葡萄滴灌生育期土壤含水率变化规律研究

为探究酿酒葡萄在砾石土质条件下的土壤含水率变化规律及合理灌溉制度,选取贺兰山东麓砾石土典型试验区,以五年生赤霞珠品种为研究对象,设计2 550、2 850、3 225、3 600 m3/hm24个不同定额的灌水处理,应用TDR土壤水分剖面仪和土壤水势仪,监测生育期滴灌前后不同土层含水率与水势变化,针对监测数据从灌水处理整体与单个生育期不同角度进行分析,研究酿酒葡萄在砾石土条件下不同滴灌定额土壤含水率变化规律,最终提出生育期适宜灌溉制度。研究结果表明:随着灌溉定额的增加,土壤含水率在0~40cm土层范围内变化较明显;不同深度土层土壤水势变化规律与灌溉定额的大小有关;1m深土壤水分蓄存比并不是随着灌水量的增加而增大,而是当灌水量达到某一定额时,随着灌水量的增加,土壤水分蓄存比减小,砾石土单次灌水量高于300 m3/hm2时,土壤水分蓄存比较低,易产生深层渗漏。     

Comparison of soil moisture at different depths for drought monitoring based on improved soil moisture anomaly percentage index

To better understand the characteristics and mechanisms of droughts at different drought stages, this study selected the Xiangjiang River Basin in China as the study area, and evaluated soil moisture (SM) at different depths for drought monitoring, through SM data simulated with the variable infiltration capacity (VIC) model. To solve the problem of unreasonable drought/wetness classifications based on the soil moisture anomaly percentage index (SMAPI), an improved soil moisture anomaly percentage index (ISMAPI) was developed by introducing the Box–Cox transformation. The drought/wetness frequency generated by ISMAPI demonstrated preferable spatial comparability in comparison with those from SMAPI. The lag time of ISMAPI relative to the standardized precipitation evapotranspiration index was closely related to soil depth, and was characterized by a fast response in shallow soil layers and a relatively slow response in deep soil layers. SM in shallow soil layers provided a measure for monitoring short-term droughts, whereas SM in deep soil layers provided a better measure for long-term persistent drought events. Furthermore, the occurrence and mitigation time of drought events identified by SM in deep soil layers usually lagged behind that identified by SM in shallow soil layers. Compared with deep SM, SM in shallow soil layers responded faster to meteorological anomalies, thereby resulting in shorter periods of SM persistence in shallow soil layers than in deep soil layers. This can explain the differences of SM at different depths in drought monitoring.     

土壤膨胀性对土壤饱和水分运动参数的影响

膨胀性土壤吸水后易膨胀变形,从而影响到土壤水分的运动参数。为了研究土壤膨胀性对土壤饱和水分运动参数的影响,采用室内土柱试验装置分析了不同土壤厚度（2,4,6,8,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55 cm）对3种土壤（沙土、黄绵土、娄土）土壤容重、土壤饱和含水量、土壤饱和导水系数的影响,并分别用幂函数、指数函数和对数函数进行了拟合分析。结果表明：① 土壤饱和膨胀率、饱和比容积、饱和含水量和饱和导水系数均随土壤厚度增加而减小。② 通过3种函数拟合效果对比发现,幂函数具有最佳拟合效果。     

辽河中下游土壤含水率的监测及分析

监测土壤含水率主要采用土壤水分传感器法和土壤烘干法,通过台安实验站的实验资料对上述两种监测方法进行对比分析,阐述其优缺点,分析各自出现的误差及误差产生的原因。为更好地监测土壤含水率提供了理论依据。     

浅埋式滴灌土壤水分分布规律试验研究

以探寻合理的滴头埋深与流量为目的,开展浅埋式滴灌下土壤水分分布规律的试验研究。试验土箱净尺寸为30cm×30cm×60cm(长×宽×高),供试土壤取自新疆青河县阿苇灌区试验站。试验设置5、10、15 cm 3个滴头埋深,各埋深条件下设置不同流量的处理。结果表明:不同滴头埋深的情况下均存在土体破坏的临界流量,滴头埋深越大临界流量也越大,滴头埋深为5、10和15 cm对应的临界流量分别为1.0、1.7和2.5 L/h;随着流量的增大,滴头埋深过浅时,水量向湿润体上部聚集,当埋深超过一定深度时,水量向湿润体下部聚集;在临界流量情况下,湿润锋前60 min运移速率较快,随着滴头埋深的增大,灌水结束后湿润体的垂向湿润长度越长,土壤平均含水率值越小;滴头埋深为10 cm、流量1.7 L/h时,湿润体水分分布较为合理。     

水土流失实时监测设备研究概述

水土流失监测是水土保持生态建设中的重要工作之一,对国家宏观决策有重要影响。传统的水土流失监测设施设备落后、监测周期长、费时费力,可靠性差,不能实现实时在线监测,人为因素对观测数据和科学性影响比较大。该研究通过研制水土流失实时监测器,运用在线监测方法、手段,对水土流失进行实时测量,从而实现水土流失的动态实时监测,形成快速便捷的数据采集、传输、处理和发布系统。对监测点数据采集的关键设备一水土流失实时监测器的原理等作了介绍,该监测器与传统的水土流失监测方法相比,具有结构简单,自动化程度高,节约监测费用等优点。     

喷灌均匀系数对土壤水分及冬小麦产量影响的试验研究

为了确定作物喷灌条件下灌水量和产量的空间结构及统计分布规律，定量评价喷灌均匀性对作物产量的影响，对冬小麦生育期内的冠层上、下喷灌水量、土壤水分、叶面积指数及产量的空间分布进行了监测。试验结果表明，在生育期内累计灌水量的相关距离约为5m，产量的相关距离为7--10m，但叶面积指数不存在空间结构。累计灌水量、叶面积指数和产量都可以用正态分布来表示。尽管在冬小麦灌溉季节内喷灌均匀系数变化于57%--89%，但土壤储水量均匀系数始终大于90%.喷灌均匀系数对作物产量的影响比预想的要小。     

便携式土壤水分自动采集仪的参数率定及对比实验

近年辽宁省加大了土壤墒情监测设施设备的投入,在西部地区建设固定式土壤墒情自动测报站的基础上又配备了便携式土壤水分自动采集仪。为了提高监测数据准确性,辽阳分局对采集仪进行了参数率定及野外人工土壤墒情对比实验工作。根据实验分析成果,结合多年来人工土壤墒情监测工作经验,了解并掌握了采集仪工作原理及测量精度。     

土壤剧烈扰动条件下地面灌水对土壤呼吸的影响

借助土箱试验观测研究土壤剧烈扰动条件下的土壤呼吸,并分析灌溉管理与土壤扰动的综合影响。结果表明:由于土壤剧烈扰动导致土壤呼吸通量出现短期的迅速增加,土壤剧烈扰动后两个处理的土壤呼吸峰值均超过800 mg/(m2·h),而且大部分时间在300 mg/(m2·h),高于大部分相关报道。对于SI处理,在适宜的水分条件(102%WHC)和土壤剧烈扰动的协同作用下,使土壤CO2呼吸峰值超过了900 mg/(m2·h)。对于SDI+SI处理,由于剧烈扰动的影响在非适宜的水分条件下出现了800 mg/(m2·h)以上的CO2排放峰值,土壤剧烈扰动后灌溉能够显著降低土壤呼吸通量,灌水后随水分达到适宜范围(98%WHC),出现水分调控导致的另一个小高峰,但本研究中水分高峰仅为土壤剧烈扰动后峰值的67%。