畦灌灌水技术参数实用优化模型研究

为了改善畦灌灌水质量,基于畦灌的水流运动过程及入渗水分的空间分布,分析了畦灌灌水效果评价指标灌水效率Ea、储水效率Es和灌水均匀度Ed间的相关关系,并以灌水效率与灌水均匀度之和Ead为目标函数,利用灌水效率Ea、畦长L及比例系数k构造约束条件,建立了畦灌灌水技术参数的实用优化模型。在此基础上,以山西省汾东灌区北长寿灌水试验点为例,将优化模型与地面灌溉模拟软件Win SRFR结合使用,对优化模型进行验证,通过对优化灌水技术参数组合下灌水效果指标进行分析,表明该实用优化模型可实现灌水技术参数的优化选取。     

波涌畦灌灌水技术参数确定方法的探讨

地面灌溉灌水技术参数的确定本身是一个复杂问题，加之波涌灌溉灌水过程的复杂性，给波涌灌灌水技术参数的确定增加了难度。研究表明：波涌灌节水效果的发挥直接取决于其灌水技术参数采用的合理性。本文基于笔者近年来的波涌畦灌灌水实践和波涌灌灌水技术研究，对构成地面波涌畦灌灌水过程的灌水技术参数进行了分析，对作为波涌灌灌水技术参数确定依据的间歇入渗减渗率和入渗模型及参数进行了讨论，提出了波涌畦灌灌水技术参数的确定方法。尽管其不少参数的确定是经验性的，但不失其对波涌畦灌灌水技术的研究和灌水管理的指导意义     

涌流畦灌灌水质量评价方法研究

本文提出了涌流畦灌灌水质量的评价方法，并进行了实例应用分析，这一成果为涌流畦灌的数值模拟和灌水方案优化设计奠定了基础。     

新疆博塔玛依灌区畦灌灌水技术参数设计与研究

通过对新疆博塔玛依项目区土质情况的调查分析,确定出土壤渗吸速度与渗吸速度减小指数,从而对灌水技术参数中的灌水定额、畦田长度、田面坡降、畦首水深、单宽流量、放水时间及水流演进时间等7项指标进行了设计与研究,为灌区农业生产提供了理论依据。     

新疆博塔玛依灌区畦灌灌水技术参数设计与研究

通过对新疆博塔玛依项目区土质情况的调查分析,确定出土壤渗吸速度与渗吸速度减小指数,从而对灌水技术参数中的灌水定额m、畦田长度L、田面坡降i、畦首水深h、单宽流量q、放水时间t及水流演进时间t′等7项指标进行了设计与研究,为灌区农业生产提供了理论指导。     

畦灌技术参数对灌溉施肥性能影响研究进展

畦灌是华北地区应用最广泛的灌水方法,优化畦灌技术参数是提高灌溉施肥性能、减少农业面源污染的重要措施。畦灌技术参数多元,加之土壤入渗、溶质运移参数的空间变异性,使得畦灌灌溉施肥性能研究存在较大难度。整理了常用的灌溉施肥性能评价指标,归纳了土壤质地、施肥方式、施肥时机以及改口成数等畦灌技术参数对灌溉施肥性能影响的研究进展以及相关参数的适宜阈值,阐述了适宜不同场景的畦灌施肥地表溶质运移模型应用情况,汇总了具有较高灌溉施肥性能的畦灌技术参数组合。结合前人的研究基础对未来的研究方向进行了展望,以期为进一步提高作物产量、降低肥料使用对环境的影响等方面提供有价值的参考依据。     

基于SIRMOD的畦灌质量评价及其技术要素优化

为了提高畦灌的水分利用效率和粮食产量,进行了畦灌灌水质量评价指标对不同灌水技术要素组合响应规律的模拟研究。选取2009年杨凌渭河北岸河漫滩地的沙壤土和黏壤土畦灌田间实测数据,基于SIRMOD模型求出畦田平均入渗参数,然后通过多组合灌溉模拟分别计算出灌水效率和灌水均匀度。结果表明:畦田规格和单宽流量对灌水效率和灌水均匀度有明显的影响,在一定条件下,随着畦长的增长和单宽流量的减小,灌水效率和灌水均匀度均减小。建议该地区沙壤土畦长为40～50 m时单宽流量为6.0～8.0 L/(s.m),黏壤土畦长为60～70 m时单宽流量为5.0～7.0L/(s.m),畦宽均以1～3 m为宜。     

田面平整精度对畦灌性能和作物产量影响的试验研究

采用田面平整精度Sd作为定量指标评价土地平整程度，根据不同田面平整精度处理得到的作物畦灌试验资料，确定畦田平整精度对灌溉效率、灌水均匀度、用水效率和作物产量的影响。结果表明畦灌系统性能和作物产量随田面平整状况的改善而明显提高。为达到改进畦田灌水质量、节水增产的目的，Sd值以不大于2cm最佳，为此需采用激光控制下的土地精细平整技术实现这个地面平整标准。     

畦灌灌水效果对土壤入渗参数的敏感性研究

为分析不同土壤入渗能力下的畦灌灌水效果差异,以汾东灌区北长寿试验点的灌水试验为依托,建立灌水技术参数优化模型对灌区的灌水条件进行优化。在优化灌水条件下,选用修正后的Kostiakov入渗模型,以土壤水分入渗参数k、a和f0为自变量,通过正交试验的方法,利用Win SRFR软件对灌水效果指标灌水效率Ea、灌水均匀度Du进行模拟,并对模拟结果进行方差和贡献率分析,结果表明:对于指标E_a和D_u,入渗参数影响显著,其贡献率由大到小均为ρ(k)ρ(f_0)ρ(a)。在此基础上,结合灌水效果指标对各入渗参数变异的敏感系数,确定了入渗参数k、a和f0综合变异时灌水效果指标偏离程度的量化形式,为土壤入渗能力空间变异时灌水效果指标精度控制提供依据。     

灌水器的工作水头对微灌系统灌水均匀度影响的研究

本文根据微灌灌水器的基本水力持性和一般通用的水力学计算公式以及微灌系统支、毛管水力计算的基本原理，分析了灌水器的工作水头对灌水均匀度的影响，得出新的结论：灌水器的工作水头对系统灌水均匀度的影响并非是“灌水器的工作水头愈高，则微灌系统的灌水均匀度愈高”的单调关系，而是与灌水器的流态指数ｘ，管道的流量指数ｍ以及地形坡度Ｊ有关。所得结论已通过计算机数值模拟和试验得到验证。     

春小麦灌溉制度试验研究

春小麦在辽宁省分布较广，当前辽宁省春小麦灌溉开始应用喷灌技术。以春小麦为主，进行了喷灌灌溉制度试验研究。根据试验结果，分析了春小麦实施喷灌的增产和节水效果，并提出了春小麦适宜的喷灌灌溉制度。     

基于Hydrus-2D的果树涌泉灌溉环沟技术要素优化研究

为探寻涌泉灌条件下,土壤水分运移规律与环沟内径、入沟流量、灌水量及土质的关系,确定果树涌泉灌的最优环沟参数.本研究利用Hydrus-2D/3D软件对果树涌泉灌进行建模,再利用模型对不同环沟内径、入沟流量、灌水量及土质组合下的240种情形进行数值模拟,分析探究了各种要素对土壤水分运移及湿润体分布的影响.结果表明,环沟内径...     

污水灌溉对土壤质量的影响研究进展

综述了近年来国内外对污水灌溉对土壤质量影响的研究,并针对我国污水灌溉存在的问题,对污水灌溉今后的发展进行了展望。     

深蓄储水灌溉对冬小麦籽粒灌浆及生长产量的影响

深蓄储水灌溉一方面可以充分发挥土壤水库作用,同时也可以将农田作为地下水回灌补给区,增加雨洪资源利用率。以“小偃22”为供试品种、雨养（CK）为对照,设置80 cm（D80）、120 cm（D120）、140 cm（D140）、160 cm（D160）和180 cm（D180）5个深蓄储水深度处理,分析不同处理对冬小麦干物质累积分配、产量和籽粒灌浆进程的影响。结果表明：各处理较CK分别增产8.9%（D80）、24.7%（D120）、31.0%（D140）、17.9%（D160）和9.9%（D180）;深蓄储水灌溉提高了籽粒在干物质中的分配量和占比,其中D140处理籽粒分配比例较CK提高了2.46%;Logistic方程能较好地拟合不同深蓄储水深度冬小麦籽粒灌浆进程,拟合方程决定系数均大于0.99,深蓄储水处理较对照提高了平均灌浆速率,最大灌浆速率出现时间延长了1.65~3.32 d。深蓄储水灌溉有利于冬小麦籽粒灌浆及产量形成,本研究可为充分利用雨洪资源改善农田地下水环境、实现作物高产提供参考。     

沟灌条件下不同灌溉水质对玉米产量和土壤盐分的影响

通过田间试验,研究在灌水定额相同的情况下,沟灌灌水方式（波涌灌,连续灌）、PAM（0、10和20ppm）处理、灌溉水质(对照即完全用黄河水灌溉,黄河水中加入10%和20%的地下咸水)及入沟流量(3、5L/s)对灌水沟中土壤剖面盐分累积和玉米产量的影响。地下咸水的矿化度从玉米生育初期的3.3dS/m到收获期的4.8dS/m,其钠吸附比SAR为8。方差分析结果表明,4种因素中,只有灌溉水质是影响产量的显著性因素。不考虑其他因素,只考虑灌溉水质的影响,生育期不同的灌溉水质都引起土壤剖面盐分的累积。随着灌溉水中地下咸水含量的增加,盐分累积也在增加,3种灌溉水质灌溉条件下玉米收获期1m土层平均盐渍度分别为：0.41、1.17和2.01dS/m。与对照（黄河水）相比,沟灌灌溉水中加入10%的地下咸水,作物减产9.2%,加入20%的地下咸水,则减产达到13.2%。与传统的地面漫灌方式相比,不同水质沟灌的玉米平均产量提高15.1%,用黄河水沟灌的玉米则较同水质地面漫灌的玉米增产24%。尝试建立了沟灌灌水沟中土壤盐渍度和玉米产量之间的相关关系,并据此确定了当地玉米的零产量极限盐渍度。     

灌水定额对和田滴灌日光温室辣椒生长、产量及品质的影响

为了探寻和田地区滴灌日光温室辣椒（Capsicum annuum L.）适宜的灌水定额,为当地制定设施蔬菜节水高效的滴灌灌溉制度提供参考,采用定周期变定额的灌溉试验,研究灌水定额对辣椒生长、产量及品质的影响。试验设置5个灌水定额水平,分别为14.1 (I1)、18.7 (I2)、23.4 (I3)、28.1 (I4)和32.8 mm(I5),并以当地农户的灌水定额(CK)作为对照。结果表明：随着灌水定额的增加,辣椒株高和叶绿素含量增大,茎粗先增大后减小,除I5处理的株高和叶绿素含量外,I1~I5处理的辣椒各生长指标较CK处理均差异显著（P<0.05）。I1~I5处理的两茬辣椒产量、品质和灌溉水利用效率（IWUE）较CK均有显著提升（P<0.05）;试验各处理中随灌水定额的增加,辣椒产量和各品质指标均呈现先增大后减小的趋势,IWUE呈逐渐减小的趋势;I3处理的两茬辣椒产量均最高,分别为38 226、54 269 kg/hm²,品质也最优;两茬中I1处理的IWUE最高,分别为8.52、6.14 kg/m³;灌水定额小于I3时,增加灌水定额会显著提高辣椒产量和品质,但对辣椒的IWUE影响不显著,灌水定额大于I3后,辣椒产量与品质随灌水定额的增加而降低,同时辣椒的IWUE也显著减小。综合考虑辣椒的产量与品质,和田地区与试验点种植条件相近的滴灌日光温室辣椒适宜的灌水定额为23.4 mm。     

滴灌带埋深对田间土壤水氮分布及春玉米产量的影响

地下滴灌是在滴灌技术日益完善的基础上发展而成的一种新型高效节水灌溉技术。本文以春玉米为研究对象,在一种砂壤土上使用压差式施肥罐和比例施肥泵两种施肥装置,研究了3种滴灌带埋深（0cm,15cm,30cm）对田间土壤水氮分布及作物生长的影响。田间春玉米滴灌小区试验的结果表明：滴灌带埋深影响田间土壤垂直剖面中水氮的分布状态;在本试验条件下,经过多次滴灌后,0cm埋深处理的地表滴灌其土壤剖面下部70cm以下土层的土壤含水量和NO3^-N含量均高于15cm和30cm埋深处理的地下滴灌;15cm和30cm埋深处理的地下滴灌其春玉米籽粒和鲜穗产量均显著高于0cm埋深处理的地表滴灌,以T区为例,15cm和30cm埋深处理的籽粒产量比0cm埋深处理的地表滴灌分别提高10．1％和11．6％,鲜穗产量分别提高5．6％和6．6％。     

灌水模式对冬小麦根系空间分布及多年产量的影响

以田间连续多年试验为手段,探讨了精细地面灌（水平格田灌）、地表滴灌和地下滴灌3种灌水模式分别在4种灌溉制度下对冬小麦根系空间分布以及多年产量的影响,试验结果表明,在灌水下限和灌溉定额相同时,灌水方式对冬小麦根系在行上和行间的空间分布规律存在显著影响,精细地面灌和地表滴灌显著促进根系在0—50cm土壤中的分布,而地下滴灌条件下作物根系在0～100cm土壤中分布的相对均匀一些;冬小麦的产量与灌溉定额呈现一定正相关性,灌溉制度对冬小麦产量存在显著影响,滴灌模式下作物产量多年连续稳定的几率大于精细地面灌。此外,非充分灌条件下,滴灌模式较精细地面灌提高作物产量的优势明显。     

冬小麦地下滴灌氟乐灵注入制度对根系生长及作物产量影响的试验研究

通过田问试验,研究了地下滴灌施加氟乐灵对滴头根系入侵堵塞的控制效应及其对冬小麦产量、品质和根系分布的影响.试验选取施药日期和施药浓度2因素.施药日期取返青末期和抽穗初期2个水平,施药浓度取0,50,75mg/1和150mg/1共4个水平.冬小麦收获后,采用土钻法在滴头附近沿垂直方向分层取样,测定各土层的根长密度和氟乐灵含量,并统计各小区的产量.同时,在每个小区内随机抽取25个滴头,观测滴头流道内是否有根系残留.从而判断滴头是否发生根系入侵堵塞.试验结果表明,施药可以有效地削减滴头附近区域的根密度,从而减小根系入侵堵塞的发生.在对照小区内(0mg/1)抽取的25个滴头中有4个出现了根系堵塞现象(堵塞率16%),而在施药的各个处理中均未发现根系堵塞的滴头(堵塞率0).施药浓度对根系分布及作物的产量、品质均无显著影响.而施药日期对冬小麦根系的垂直分布影响较为显著,晚期施药导致滴头埋设深度处小范围内(15～30cm深度)的根系有所减少,而早期施药则使滴头下方较大区域内(15～40cm深度)的根长密度显著减小.