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。     

节水灌溉水肥一体化微喷灌系统设计及模拟分析

水肥一体化微喷灌技术是节水灌溉的一种,可同时将水和肥料通过管道输送至植物根部,有效提高灌溉和施肥效果。以江西南昌县27.58万亩农田改革试点工程为例,对水肥一体化微喷灌系统进行设计,利用AMESim软件对微喷带的喷水均匀性进行模拟分析,最后得出N45型微喷带、孔径为0.5 mm、坡度设计为12°对农田灌溉最为有利。     

概论水肥一体化技术

水肥一体化技术是现代种植业生产的一项综合水肥管理措施,具有显著的节水、节肥、省工、优质、高效、环保等优点。水肥一体化技术意为灌溉和施肥结合的一种技术,国内根据英文"Fertigation"、"Fertilization"、"Irrigation"字意翻译成"水肥一体化"、"灌溉施肥"、"加肥灌溉"等多种叫法。"水肥一体化"这个称谓目前被广泛接受。肥料自身不会从管道流动,必须溶解于水才能随管道流动,这很容易区别于传统的施肥。针对具体的灌溉形式,又可称为"滴灌施肥"、"喷灌施肥"、"微喷灌施肥"等。     

灌排一体化工程对地下水埋深及作物生长影响的研究综述

灌排一体化工程是提高农业水肥利用效率、减小旱涝灾害影响、提高作物产量的重要方式之一,近年来人们逐渐认识到灌溉与排水是紧密相连的两部分,对于农田灌溉排水工程的研究与相关建设也在不断增加。灌排系统从早期提高排水效率,到注重环境影响,逐渐发展为节水灌溉与新型排水技术相结合的灌排一体化工程。灌排一体化工程通过控制灌溉与排水过程,会对土壤含水率和地下水位、地下水矿化度产生一定的影响,改变作物根系土壤水分条件,从而影响作物的水分吸收和生理生长过程,合理的灌排工程可以促进作物的生长,提高产量。我国南北方灌排系统功能存在一定差异,南方以除涝防渗为主,北方则以提高抗旱能力、治理土壤盐渍化为主。同时,我国灌排系统还存在前期投入成本高、运行维护管理不完善、系统操作技术难度高等问题急需解决。未来,灌排一体化工程应朝着管网化、信息化和自动化方向发展,进一步提高田间水肥利用效率,实现灌排现代化。     

提高农业产量的农田灌溉和施肥新技术

地下灌溉是一项提高农业产量的农田灌溉和施肥新技术，采用地下灌溉方法能够为作物及时地提供其生长所需的水分和养分，使作物充分利用太阳所赋予的能量进行生长。     

河北华雨水肥一体化新技术助力现代农业发展

<正>水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。在国家大力发展现代农业的新形势下,河北华雨农业科技有限公司发挥自身在灌溉装备和新型微生物肥料行业多年形成的独特优势,在水肥一体化技术领域推出新成果,为优质高效绿色环保型现代农业注入新的活力。随着科学技术的突飞猛进,喷灌技术已不再是传统意义上的节水灌溉设备,而正在向集灌溉、施肥和自动化管理于一体的现代化农业生产技术体系发展。河北华雨农业科技有限公司发挥其在微生物肥料及灌溉设备两方面的技术优势,根据不同地区的气候、土壤和不同作物的特点,研究出系列水、肥、药的科学配方,在改良土壤、提高农产品品质方面取得了良好效果,结合公司的核心灌溉技术进行集成组合应用,形成了一套适用范围较广的水肥一体化技术体     

内蒙古自治区农牧业高效节水灌溉工程技术研究

近年来,内蒙古自治区膜下滴灌、大型喷灌等高效节水灌溉技术得到了快速发展,"内蒙古新增四个千万亩节水灌溉工程科技支撑"项目主要围绕种植作物玉米、大豆、马铃薯和牧草,开展了膜下滴灌、地埋滴灌和大型喷灌的灌溉制度试验及水肥一体化试验,得出了不同水文年型的优化灌溉制度和水肥一体化技术。在大型灌区节水改造技术方面,围绕渠道衬砌结构型式、新技术新材料应用、地面灌溉新技术、信息化技术等方面开展了大量试验研究,取得的多项技术成果已在实践中推广应用,为内蒙古自治区农牧业节水灌溉技术发展提供了科技支撑。     

水肥一体化技术与自动控制灌溉系统技术推广与应用

自动远程灌溉与水肥一体化是现代种植发展的两项农业新技术。水肥一体化是在灌溉的同时,通过(远程灌溉系统将肥料输送至植株地表或根区处。水肥一体化结合远程灌溉系统可节省用于灌溉和施肥的人工90%以上,应用水肥一体化与自动远程灌溉技术不仅可以显著节省生产成本而且是缓解水资源紧缺的途径之一。     

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．     

基于农业灌溉需水量计算的黄河三角洲作物结构优化EI北大核心CSCD

为优化黄河三角洲作物结构,以东营市垦利区为例,计算了当地主要作物各生育阶段及整个生育期内的作物需水量、有效降水量以及淋洗需水量,并对不同作物的水分盈亏情况进行了分析。结果表明:作物补充灌溉需水量从小到大依次为玉米、棉花、小麦、水稻;玉米水分亏缺程度最低,应适当增加玉米种植面积或者把冬小麦、夏玉米轮作更换为一年种植两季玉米(春玉米和夏玉米);减少棉花在中、轻度盐碱地的种植面积,对耐盐性较好的棉花改用排水回用或微咸水灌溉;兼用灌溉用水和洗盐用水种植水稻,在经水稻种植改良成轻度盐碱地的土壤上种植玉米和小麦。     

水肥一体化条件下氮肥类型对水稻生理指标及产量的影响

近年来水肥一体化在经济作物上得到了大量应用，然而水稻作为主要粮食作物，关于水稻水肥一体化的研究较为缺乏，为了提高水稻水肥一体化技术的灌溉施肥效果，选择水稻水肥一体化适宜的氮肥种类，通过盆栽试验，研究了水肥一体化条件下不同氮肥对水稻生长发育、产量及产量构成要素的影响。结果表明:氯化铵和硫酸铵有助于促进水稻分蘖，从而获得更多的有效穗数；氯化铵有利于水稻植株株型的改善；硫酸铵有利于水稻植株叶绿素的合成，在穗粒结构及产量上均优于其他类型肥料，综合考虑产量和外在形态，硫酸铵是实施水稻水肥一体化技术的理想氮肥品种。     

基于适宜土壤水盐调控阈值评价坝楞试区田间精量灌溉制度

文章主要对坝楞试区小麦、玉米、葵花三种典型作物轮次灌溉前后水盐变化情况,应用灌区适宜土壤水分、盐分和地下水位调控阈值和控制标准,对现有田间精量灌溉制度进行评价,并给出科学合理的轮次灌水量和灌溉间隔期建议。     

避雨微喷灌水肥一体化技术在桃树中的应用

避雨条件下微喷灌水肥一体化技术对桃子生长过程、糖度、产量影响的试验结果表明,该模式具有明显的节水、节肥、增产等特点。与常规灌溉施肥方式相比,与露天微喷灌水肥一体化技术相比,采用避雨微喷灌水肥一体化技术节水约2 157.0 m~3/hm~2,节水率为43.0%;与常规灌溉技术相比,能够节约用水6 280.4 m~3/ hm~2,节水率为68.7%,节约肥料862.1 g/hm~2,节肥率为37.1%;与普通灌溉施肥方式、露天微喷灌水肥一体化技术相比,采用避雨微喷灌水肥一体化技术能够提高桃子尺寸(横径及纵径)2,1 mm,糖度增加0.21、0.13,增产 1 874,1 349 kg/ hm~2,肥料产出率增加6 500、900 g/g。     

水肥一体化条件下内蒙古优势作物水肥利用效率及产量分析

利用2013-2014田间实测数据对比分析了传统种植条件下和水肥一体化条件下内蒙古优势作物(玉米、马铃薯、大豆)水肥利用效率、生长指标、产量构成因子、产量商品组成和最终产量,探讨了水肥一体化"以肥调水,以水促肥"的作用机理,最后提出了内蒙古发展水肥一体化技术存在的问题及相应对策。结果表明:相比于传统种植,水肥一体化条件下作物在高效利用水肥资源的情况下,水分利用效率提高8.50%~62.89%;肥料利用率提高16.0%~60.6%,玉米、马铃薯和大豆产量分别提高22.01%、171.60%和63.76%。总体来看,内蒙古发展水肥一体化技术意义重大,前景广阔。     

来宾市三利灌片高效节水灌溉工程设计

三利灌片工程设计方案根据现有地形、地质、水源条件、作物种植等自然条件,在连片面积2.01万亩的甘蔗种植区范围内,设计采用滴灌灌溉方式,结合输水管网可实现水肥一体化,达到节水、省肥、增产的效果。介绍了该灌区的供水方式、灌溉制度、首部枢纽、管网布置的设计成果和特点。     

北方地区农田水利技术探讨

针对我国北方地区水资源短缺、传统灌溉方法不相适应的状况，本文对农田灌溉技术的发展进行了分析后认为：加强正常年降水规律的研究、进行总水资源调控、推广雾层覆盖技术、增加田间林网、改善作物种植结构、推广多功能灌溉管道等是该地区农田灌溉技术的有效途径。     

灌溉用水定额编制成果的可靠性分析

通过调查典型县现状灌溉定额，以当地灌溉水可利用量为控制条件，采取自下而上、层层平衡的方法，编制了山西省6个分区7种主要作物的灌溉用水定额。以小麦、玉米两种主要作物为例，将其编制定额与过去研究的充分灌溉、经济灌溉定额作了分析对比。如果按照编制的定额制定合理的灌溉制度进行灌溉，玉米在平水年份能够满足其需水要求，干旱年份则达不到充分灌溉要求和经济灌溉的目标；小麦编制的定额均偏小，不能满足小麦的需水要求，属于非充分灌溉。编制成果与典型县调杏汇总结果基本相符。满足了水利部《编制灌溉用水定额细则》的要求。     

基于物联网的水肥一体化智能灌溉系统设计及效益分析

基于灌溉现代化发展需求和节水省工的目的,以物联网技术为支撑,对水肥一体化智能灌溉系统进行设计及效益分析。该系统主要包括智慧平台(信息中心),田间灌溉控制系统,智能施肥系统,农田气象环境监测系统,远程土壤墒情测报系统,远程管道压力、流量监测系统,远程作物长势视频监测系统,能效监测系统等8个组成部分。效益敏感性分析结果表明,物联网水肥一体化智能灌溉系统的年效益在其经济内部收益率指标中最为敏感,故该系统与普通滴灌工程相比投资虽较大,但年效益的提高使其在应用年限中获得较高的经济内部收益率,从而极大提高灌溉系统的收益创造能力。应用效果显示,物联网水肥一体化智能灌溉系统省工节水效果显著,随着科技的不断进步与水利信息化的发展趋势,有着良好的应用前景。     

节水灌溉水肥一体化微喷灌系统设计分析

节水灌溉是当前农田水利工程的重要建设内容,水肥一体化微喷灌技术可将施肥和灌溉作业结合在一起,大大降低了施肥劳动强度.对其系统基本结构和原理进行了介绍,对该系统的主要组成部分参数设计进行了分析,包括水泵参数、过滤装置、微喷带参数,为该系统在灌溉中顺利使用提供了有效的技术指导.     

微咸水进行农田灌溉的研究

利用微咸水作为缓解农田灌溉水资源短缺的重要水源之一,已引起了社会各方面的广泛关注。为了寻求合理的微咸水农田灌溉方法,对以色列、美国、意大利等国家以及我国部分省区微咸水灌溉实践的技术及利用途径进行了介绍,就微咸水水质、适宜灌溉土质和作物管理、田间管理等问题进行了探讨。另外,研究了盐分对土壤理化性质和作物的影响以及微咸水对盐碱地的改良,指出我国咸水与微咸水面积分布广、数量大、开发程度低,在水资源日益短缺及越来越大的人口压力下,开发利用微咸水是解决我国水资源短缺的有效途径;微咸水的灌溉适用于轻质或中等质地土壤,重质地土壤利用咸水灌溉需要良好的排水系统等。