灌溉用多孔管极限长度分析研究

通常情况下,多孔管极限长度的计算是基于出流量相等的假定进行的,实际情况是管道水流存在水头损失,出流量不相等。因此,本研究在出流量相等及不等两种情况下,对多孔管极限长度的计算结果进行比较分析;同时,分析研究在一行双管布置条件下,不同供水方式对毛管极限长度的影响。结果表明:采用一行双管、双侧供水可显著增加毛管的极限长度,减少支管用量,节省投资。该研究可为微灌毛管设计提供参考。

非线性入渗模型求参中参数初始值确定方法研究

以土壤入渗Green-Ampt模型和Horton公式为例,提出利用泰勒级数法确定非线性模型参数拟合初始值的方法,并以天津农学院水循环试验基地入渗数据为依据,验证了方法的合理性。结果表明:对于非线性的Green-Ampt模型和Horton公式,利用泰勒级数法确定入渗模型参数初始值具有很好的准确性,相关系数均达到0.85以上,经最小二乘法拟合后,相关系数可提高到0.99以上。同时,引入温度修正系数对入渗结果进行修正,显著地改善了入渗曲线拟合精度。在给定入渗试验条件下,Horton公式拟合的参数更稳定,具有更好的适用性。

以减产损失为指标的农业干旱评价方法研究

该文通过对山西省运城市30年的降雨、蒸发资料进行统计分析,先初步从降雨量及蒸发量判断该地区的气候情况,然后以冬小麦为例,通过作物的蒸发蒸腾量、水分生产函数计算减产损失（k=1m y y？）,并提出以减产损失为指标进行农业干旱评价,为今后的农业干旱预防、评价提供科学依据。经研究分析可得,当减产损失值为0~0.2500时为轻旱;减产损失值为0.2501~0.4709时为中旱;减产损失值为0.4710~0.7477为重旱;减产损失值大于0.7478为严重干旱。

不同生物炭添加量对土壤水分运动过程的影响及模拟研究

针对中国西北干旱区季节性降雨不均匀,土壤蒸发损失大等问题,试图通过生物炭添加改善土壤水分入渗和蒸发过程。采用室内土柱试验,研究6种生物炭质量添加比例[0(CK)、1%(B1)、2%(B2)、3%(B3)、5%(B5)、7%(B7)]对土壤湿润锋运移距离、累积入渗量和累积蒸发量的影响,并验证生物炭添加条件下不同入渗和蒸发模型的适用性。结果表明:生物炭添加量越多,减缓湿润锋运移进程效果越明显且土壤湿润锋运移深度与入渗历时呈幂函数关系。当对照组入渗结束时,B1、B2、B3、B5、B7处理与CK处理相比累积入渗量分别减少6.0%、11.9%、19.9%、28.0%、36.2%,表明添加生物炭可显著降低土壤累积入渗量。随着生物炭添加比例的增加,对土壤蒸发的抑制作用越明显。因此,综合考虑土壤入渗和蒸发过程,生物炭添加量在3%-5%时效果最佳。模型模拟结果表明,Kostiakov模型和Rose模型可以更好地描述生物炭添加条件下土壤水分入渗和蒸发过程。该研究可以丰富生物炭应用情景,以期为西北干旱区农田生物炭实际应用提供理论参考。

种植密度与氮肥互作对全膜双垄沟播春玉米产量及氮素利用的影响

陇中地区是我国雨养春玉米重要产地,但该区长期存在氮肥利用效率低和种植密度不合理等问题,因此,在甘肃省定西市开展春玉米氮肥和种植密度试验,以期提出陇中雨养区维持春玉米高产效的种植密度与施氮方案。以先玉335为研究对象,采用裂区试验设计方法,设置种植密度和施氮量2个因子。主区为种植密度(D),设置3个水平,D1:3.5万株/hm^(2),D2:5.5万株/hm^(2),D3:7.5万株/hm^(2)。副区为氮肥施用量(N),设置4个水平,N1:0 kg/hm^(2),N2:180 kg/hm^(2),N3:225 kg/hm^(2),N4:270 kg/hm^(2),研究了种植密度与氮肥互作对春玉米生长、产量、氮素利用效率以及土壤硝态氮残留的影响。结果表明:不同的种植密度与氮肥施用量对春玉米生长、产量和氮肥利用效率均有显著影响,且两者交互作用明显。中等密度中等氮肥施量(D2N3)处理下春玉米产量最大(10203 kg/hm^(2))、氮肥利用效率最高(37.5%)。氮肥利用效率较其他处理提高了39.0%-47.1%。同时,春玉米收获时,D2N3处理的土壤硝态氮含量也较低。综合考虑产量、氮肥利用效率和土壤氮素残留,密度为5.5万株/hm^(2),施氮量为225 kg/hm^(2)是陇中雨养区春玉米种植的最佳密度和氮肥组合。