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％。     

毛管埋深和土壤层状质地对地下滴灌番茄根区水氮动态和根系分布的影响

通过2年日光温室滴灌施肥灌溉试验，探讨毛管埋深和土壤层状质地对根区土壤水分、NO-3N和番茄根系分布的影响，为地下滴灌的设计和运行提供依据。毛管埋深取0、15和30cm三个水平，设置0、150和 225kgN／hm\+2三个施氮量水平，3种土壤包括均质壤土(L)、上砂下壤土壤(SL)和壤土中有砂土夹层土壤 (LSL)。研究结果表明，番茄生育期内根区平均土壤含水率和根长密度在0～20cm土层中随毛管埋深的增加而降低，在20～70cm土层中随毛管埋深的增加而增大。地下滴灌土壤NO-3N含量在0～20cm土层中较地表滴灌有所增加。毛管埋深番茄总根长密度影响不显著，而最大根长密度随毛管埋深增加而降低，且出现的土层变深。层状土壤质地对土壤水分、NO-3N和番茄根系在土壤剖面上的分布影响较大，与均质壤土处理相比，LSL处理 0～20cm土层土壤含水率降低18％，NO-3N含量降低23％，根长密度增加44％，土壤剖面上总根长密度与均质壤土处理相当；SL处理0～20cm土层土壤含水率降低28％，NO-3N含量降低55％，根长密度降低35％，土壤剖面上总根长密度较均质壤土处理降低37％，因此在上粗下细层状土壤中应慎用地下滴灌。     

坡地喷灌系统中竖管适宜偏角的选择

在坡度较大的地方进行喷灌时,随着地面坡度的增加,喷头朝上坡方向喷洒(简称仰射)时的射程锐减,并且点喷灌强度增大,对地面产生强烈冲刷。例如中原12Y喷头在平地上的射程为20.4m,而在坡度为30°的坡地上的仰射射程为9.9m,在坡度为40°的坡地上的仰射射程仅5.2m(竖管高度2m)。实际运用中,常采用扇形喷洒的办法解决这一问题。但采用扇形喷洒方式会缩小支管间距,增大固定式喷灌系统的单位面积投     

浅谈元件库管理系统分析

元件库管理系统为了贯彻勤俭办学的方针,加强本学院的实验、实训耗材的管理,保证教学工作的顺利进行,防止浪费,结合本学院实际,为规范实验器件库里工具管理,本着节约成本的原则,加强工具的保管、领用、以旧换新、移交、报废程序,以避免人员调离无交接等现象设计的元件库管理系统方便实验器材的使用以及交接。     

考虑灌水均匀性及年费用的不规则微灌单元管网优化布置

为了评估不规则微灌单元毛管单/双向布置时出水桩位置、单元控制面积和单元形状参数对单元水力性能和年费用的影响,利用Matlab和EPANET软件构建了微灌水力设计及评价模型HAPIS(Hydraulic Analysis of Pressurized Irrigation System)。以直角三角形的不规则微灌单元为例,集成水力性能和年费用计算的评估结果表明,毛管单/双向布置模式下,通过出水桩位置优化可使微灌单元流量偏差率分别降低29%和7%,毛管双向布置可有效降低灌水均匀性对出水桩位置的敏感性。出水桩布置在长毛管分布区域有助于降低灌溉年费用。支管直径一定时,随微灌单元控制面积增加,微灌单元流量偏差率和年费用分别呈明显升高和降低趋势。支管公称外径40～63 mm时采用毛管单向布置,支管公称外径≥75 mm时采用毛管双向布置,是提高单元控制面积的有效方法。不规则单元中不宜使用过大直径支管(如公称外径90 mm),以避免支管单价较高造成的灌溉单元年费用明显升高。相同控制面积下,毛管双向布置可降低直角三角形单元底角变化对灌水均匀性的影响,灌水均匀性高于毛管单向布置。基于构建的HAPIS模型可...     

滴灌系统毛管单/双向供水方式对灌水和施肥均匀性的影响

滴灌系统管网布置形式及运行管理模式是影响滴灌系统灌水和施肥均匀性的重要因素。本研究评价了供水方式、毛管长度及毛管首部压力对沿毛管压力分布、灌水器流量分布、灌水和施肥均匀性及水肥一致性的影响。试验中,毛管供水方式设置单向供水(A1)和双向供水(A2);毛管长度设置70(L1)、100(L2)和130 m(L3)3个水平;毛管首部压力设置0.02(P2)、0.04(P4)、0.06(P6)、0.08(P8)和0.10 MPa(P10)5个水平。结果表明,相同毛管长度及毛管首部压力情况下,双向供水处理流量偏差率较单向供水低18%～43%。在灌水器允许流量偏差率为20%时,双向供水毛管极限铺设长度较单向供水增加约60%。方差分析结果显示毛管供水方式、毛管长度及毛管首部压力对灌水和施肥均匀系数的影响均达到了极显著水平(p0.01),双向供水方式可以显著提高灌水和施肥均匀性。在毛管长度100 m和130 m条件下,双向供水的灌水和施肥一致性较单向供水提高3%～4%。建议在规模化滴灌系统中采用双向供水方式,以达到增加毛管允许铺设长度、提高灌水和施肥均匀性和一致性的目的。     

层状土壤条件下地下滴灌水氮运移模型及应用

基于土壤水分运动的动力学方程和溶质运移的对流-弥散方程,考虑地下滴灌灌水器流量随时间的变化,建立了层状土壤地下滴灌施用硝酸铵(NH4NO3)条件下水氮运移的数学模型。利用均质砂土(S)、均质壤土(L)、上砂下壤(SL)和砂土夹层(LSL)四种土壤的试验数据对模型进行了验证。结果指出,考虑土壤中灌水器流量随时间变化可稍改善土壤含水率和硝态氮的模拟精度。利用验证后的数学模型研究了灌水器流量(1.1、1.75和2.6L/h)、灌水器与犁底层相对位置对地下滴灌水氮分布的影响,模拟结果表明灌水器流量对含水率分布的影响不明显,但灌水器流量的增大可明显增加20~40cm土层硝态氮含量;灌水器与犁底层相对位置对水氮分布影响显著,灌水器位于犁底层中(埋深25cm)土壤表层干土层较薄、水氮向下运移深度较小,有利于减小土壤蒸发和避免水氮淋失。     

现代灌溉水肥精量调控原理与应用

过去15年间,中国水利水电科学研究院水利研究所瞄准现代灌溉农业集约化和精量化发展目标,重点围绕不同生态区域、不同尺度农田的水肥施用与多过程综合调控中存在的问题,系统开展了现代灌溉水肥精量调控研究,取得了系列化的成果:考虑土壤空间变异和层状质地对水肥分布的影响,改进了微灌系统的设计方法;在干旱区和半湿润区等不同气候区,选取小麦、玉米、棉花和蔬菜等典型作物,全面考虑水力学参数、土壤水肥动态和淋失、环境参数以及作物产量和品质等因素对微灌均匀系数的响应机制进行研究,提出了微灌均匀系数分区标准;在国内率先开展了变量灌溉理论和控制技术的研究,发展了适用于缺水地区的非充分变量灌溉理论;从系统安全、环境安全和水肥高效利用出发,揭示了再生水滴灌对系统性能和环境的影响机制,定量评价了再生水中养分的有效性;研发了低压高均匀灌水器、多功能系列喷头和智能灌溉施肥机等装置,实现了灌水施肥性能的提升;形成了区域化的喷、微灌水肥高效利用模式。上述成果为进一步提高农田水肥利用率、推动喷、微灌理论和技术进步提供了支撑。     

不同电解质对阳极氧化后粘胶基碳纤维表面酸性官能团含量的影响

在不同电解质水溶液中,用阳极氧化法处理粘胶基碳纤维,并用电位滴定法测定氧化后碳纤维表面酸性官能团的含量,分析了测试中产生误差的主要原因。对于选择最佳处理工艺,深入了解电化学氧化机理和纤维与基体树脂的粘合机理有重要意义。     

滴灌施肥灌溉的水氮运移数学模拟及试验验证

基于土壤水分运动的动力学方程和溶质运移的对流-弥散方程，建立了不同土壤中地表滴灌施硝酸铵（NH4NO3）时水分和硝态氮运移的数学模型及边界条件。利用商业化软件HYDRUS-2D对模型进行了求解。为了验证所建立的模型，分别在壤土和砂土两种土壤上进行了不同滴头流量、灌水量和肥液浓度下的湿润距离、土壤含水率和硝态氮分布试验。模拟结果与试验数据的对比表明，利用HYDRUS-2D求解所建立的模型得到的湿润距离随时问的变化过程、土壤含水率和硝态氮分布与实测值吻合良好。因此，HYDRUS-2D软件可以作为预测滴灌施肥灌溉条件下水分和氮素在土壤中运移的有效工具。