极端干旱区红枣痕量灌溉技术研究

本文通过引进北京普泉公司发明的痕量灌溉技术,在全国最干旱的哈密节水试验中心建立红枣痕量灌溉试验区。根据不同工作压力下痕量管控水头流量,探索了长距离铺设条件下灌水均匀度,同时监测土壤湿润范围、土壤含水率变化及灌水总量,并与滴灌进行了试验对比。研究为痕量灌溉技术在极端干旱地区的应用和推广提供理论依据与技术参数。     

不同灌溉方式对避雨葡萄日需水量和产量结构的影响

为探明不同灌溉方式对避雨栽培葡萄需水量和产量结构的影响,本项目以巨峰葡萄为供试作物,于2014～2015年在江西省灌溉试验中心站果园布设痕量灌溉、滴灌、软管灌溉处理,对葡萄整个生育期的土壤墒情、需水规律、作物系数、灌溉用水量等进行监测分析,研究不同灌溉方式的节水效果、水分生产率以及对葡萄产量结构和品质的影响规律.结果表明:痕量灌溉比滴灌节水18%～25%,比软管灌溉节水34%～39%;痕量灌溉在设备运行期间日需水量比滴灌小15%～22%,比软管灌溉小24%～37%;痕量灌溉也有助于改善葡萄品质,测定结果显示,痕量灌溉下葡萄的可溶性固形物含量比滴灌高1.31%～3.70%,比软管灌溉高7.62%～8.13%;痕量灌溉与滴灌产量接近,但比软管灌溉增产15.6%.相比滴灌和软管灌溉,痕量灌溉用于葡萄生产,同时具有节水、增产和提高品质作用.     

宁夏扬黄灌区玉米限额补充灌溉制度研究

结合宁夏中部干旱补灌区限额供水的特点,集成覆盖保墒技术、大田微集水技术、限额补充灌溉技术,开展玉米限额灌溉制度试验研究。综合分析作物需水关键期、限额灌溉技术、土壤含水率、产量、水分利用效率,提出宁夏中部干旱区适宜的玉米限额灌溉制度。     

河套灌区沙壕渠典型区现有灌溉制度灌溉用水效率评价

文章通过灌区中上游区沙壕渠典型区,不同作物灌溉定额以及土壤含水率的实时监测,对现行灌溉管理制度及输配水计划进行用水合理评价,提出适合本地区水土资源特征、气候特点的节水型灌溉制度和适宜作物生长的土壤水分区间,为实现灌区水资源利用最大化和制定科学的输配水管理制度提供技术依据。     

基于层次分析和变异系数法的土壤含水率计算

土壤墒情实时监测是开展作物实时灌溉预报的重要前提,而根区土壤含水率精确数值的获取对提高实时灌溉预报的精度具有重要意义。采用层次分析和变异系数法组合赋权的方法计算了冬小麦计划湿润层内各土层土壤含水率的权重,并应用在郑州地区不同水分处理的冬小麦实时灌溉模型中。结果表明:组合赋权计算的日土壤含水率和灌水总量更符合试验区冬小麦自身生长规律和节水灌溉要求。通过组合赋权计算的日土壤含水率具有较高的准确性,可为冬小麦实时灌溉预报提供良好的基础数据支持。     

汾河三坝灌区的咸水灌溉

汾河三坝灌区，地处汾河灌区最下游，是一个缺水灌区，水源靠区间来水及地下水，但地下水矿化度较高，影响其开发利用，研究咸水灌溉是开发利用地下水的重要问题。咸水灌溉，在增加土壤水分的同时，增加了土壤盐分，既有利于作物生长，盐分多了又对作物产生危害。经试验，四种作物的耐盐能力：棉花＞高粱＞冬小麦＞春玉米＞绿豆。比较各生育阶段的耐盐能力：中后期＞前期。前期即拔节前，浇咸水对产量影响较大，后期即抽穗以后，浇咸水对作物产量影响较小，浇咸水土壤含盐量不超过作物耐盐度临界值。浇咸水应掌握不旱不浇，不宜早浇，即使天旱也宜迟浇（拔节以后）、少浇（灌水１～２次，灌水量４０～５０ｍ￣３／亩）。上述各种作物在大定额河水春灌的基础上，按各阶段土壤全盐量、土壤含水率、土壤相对溶液浓度控制指标，适当浇１～２次咸水，对作物生长，提高产量是有利的。     

反季节储水灌溉土壤水分有效性分析

基于大田反季节灌溉试验,分析了在不同的灌水定额下,作物播种前和生育期内土壤含水量的变化以及土壤水分的有效性。研究表明:反季节储水灌溉后,植物对土壤水分的吸收利用率大大增加,有利于作物的正常生长;反季节灌溉灌水定额为3 000 m3/hm2时,土壤水分有效性最高。研究结果对于水资源的合理调配和解决来水与灌溉用水错位具有重要的意义。     

利用作物—土壤—气候模拟制定灌溉计划

作物－土壤－气候模拟是确定每次灌溉的时机选择和灌溉水量的主要工具。它有助于规划、设计和运行有效的灌溉系统，也有助于改善灌区的水管理系统。为进行本研究，收集了印度奥里萨邦巴里巴特纳灌区的气象资料，该灌区主要种植水稻、马铃薯和花生。根据作物生长过程资料，计算其日需水量。利用日降雨资料和土壤含水量平衡表法，计算出有效雨量和这三种作物的灌溉需水量，从而编制出作物的灌溉计划。     

再生水灌溉研究进展

从再生水灌溉对土壤、作物、地下水和土壤斥水性4个方面简述国内外再生水灌溉的发展概况和研究进展。已有研究表明：再生水灌溉对土壤肥力和土壤酶活性的影响尚未有定论;再生水对农作物生长的影响尚有分歧;再生水灌溉对地下水水质具有一定的影响,并显著影响地下水水环境;长期的再生水灌溉会引发土壤斥水性的产生,且土壤斥水持续时间与土壤有机质质量分数呈正相关。目前存在的问题有：再生水灌溉对土壤和农作物的影响研究不一致,如何消除再生水灌水对地下水和土壤斥水性的影响。认为由于再生水中含有作物正常生长的必要营养元素,若能克服再生水灌溉存在的问题,可缓解淡水资源的压力和减少化肥的使用,避免环境的污染。     

基于模糊控制技术的智能节水灌溉系统设计

针对引黄灌区仍沿用传统灌溉模式、造成严重水资源浪费的情况,利用ZigBee无线传感器网络实现土壤墒情信息无线实时采集,通过GPRS模块将数据信息远程传输至PC机中的数据库,结合作物各个生长时期灌溉策略的不同,基于模糊控制技术设计出节水灌溉专家决策系统。试验表明:该系统能准确计算出作物的灌溉时长,达到适时适量的智能化灌溉目的,保证作物在生长周期中各个阶段始终处于最优的生长环境。     

不同灌溉制度对设施葡萄水分利用效率及产量的影响

以设施延迟栽培条件下具有3年树龄的美国红提为研究对象,设置不同的滴灌灌溉制度进行试验,对其耗水特性、生长发育特性、水分利用效率和产量比较研究。结果表明:设施葡萄耗水量随灌水量增加显著增大,总灌水量相同情况下,生育期前期灌水定额越小耗水量越少;萌芽期不同灌水定额对葡萄新梢生长影响不显著,抽蔓期水分亏缺对叶面积指数影响明显;灌溉水利用效率随着灌溉量的增加而减小;产量在一定范围内不随灌水量的增多而显著增加;着色成熟期进行一定程度水分调控,提高灌溉水利用效率的同时不显著影响设施葡萄产量。     

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。     

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.     

不同水源膜下滴灌对玉米性状及地温的影响

为了研究不同水源膜下滴灌对土壤地温、玉米生育指标和产量的影响,采用田间对比试验方法,定期对试验小区的地温、土壤含水率以及玉米生育指标进行观测,得出在玉米初期地表水滴灌处理的地温高于地下水滴灌,且随着生育期的推进和土层的增加,两处理的地温差异性减小;在含水率方面两种处理的差异性不明显,综合两处理的含水率和地温,两者成反比关系,但地表水对这种关系有削弱的趋势;在产量上地表水滴灌处理比地下水高4．58％,可见地表水膜下滴灌更利于作物的生长和产量的提高。     

葡萄根系分区交替滴灌的土壤水分动态模拟

在根系分区交替滴灌土壤水分动态和根系分布试验观测的基础上,提出了葡萄二维根系吸水模型,并确定了与土壤表层含水率有关的棵间土壤蒸发方程,然后在土壤水分运动基本方程的基础上结合交替滴灌的入渗特性,建立了根系分区交替滴灌的土壤水分动态模型(APRI-Model),模型考虑了该种灌水方式下棵间土壤蒸发和根系吸水的变化特征。通过与田间实测值进行比较,结果表明,模型的均方差在0.01~0.022cm3/cm3范围内,模拟值与实测值的平均相对误差在10%左右,因此,认为模型能很好的模拟干旱区蒸发力较大和作物根系分布不均匀条件下的土壤水分动态。     

鲜食葡萄无核白滴灌水肥一体化试验研究

通过鲜食葡萄无核白水肥一体化试验研究发现,果实膨大期耗水模系数达到50%以上,是鲜食葡萄需水关键期;低氮水平下,鲜食葡萄前期轻度亏水后在后期复水能够刺激新稍分化生长,充分供水条件下较高的施氮水平能够促进葡萄LAI的生长;充分供水条件下高氮有利于葡萄产量的进一步提高,重度亏水下高氮对葡萄产量积累最为不利;轻度亏水能够在保证产量的基础上提高葡萄WUE。     

基于作物冠气温差的精量灌溉决策研究及其田间验证

根据相关研究结论和田间试验结果,构建了精量灌溉中基于作物冠层红外温度和土壤水分等模糊决策模型,并进行了冬小麦田间试验的实际运行和结果考核.结果表明,冠层红外温度是一个较好的反映作物水分状况的灌溉决策指标;冬小麦日内冠气温差的变化规律是在10点和14点出现双峰现象,最佳灌溉决策时机应该考虑到这两点的观测数据.充分考虑作物的水分信息状况和土壤水分情况(田持的60%时),将可以使作物的灌溉决策和管理达到“适时“和“适量“.所开发的基于作物红外冠层温度的精量灌溉决策模型,可以在进一步的试验观测基础上进行改进和完善,有较强的通用性和实用性.     

作物需水量与灌溉制度模拟

从作物需水量的基本概念出发，以水量平衡原理为基础，建立了模拟农田根层土壤水循环的计算机模型-ISAREG.这一模型具有多种功能，可模拟根层土壤水分变化，评价给定的灌溉制度，计算作物需水量和灌溉需水量，也可用以制订多种供水限制条件下的优化灌溉制度．用望都灌溉试验站的小麦、玉米、棉花3种作物两年的试验观测资料对上述模型进行了验证．