微咸水灌溉下粉垄耕作土壤水盐运移特性

【目的】明确微咸水灌溉条件下粉垄耕作土壤水分入渗规律及水盐运移特征。【方法】基于室内土箱试验,分析3种微咸水矿化度(0g/L(S1)、3g/L(S2)和5g/L(S3))和2种耕作(粉垄耕作(FL)和传统翻耕(FG))条件下的土壤水分入渗特征和水盐运移规律。【结果】水分平均入渗速率和垂直湿润锋推进速率随着微咸水矿化度的升高呈先增大后减小的变化趋势,水平湿润锋运移速度随着微咸水矿化度的升高而持续增加。FL处理下的土壤水分入渗速率、湿润锋推进速率相比FG处理有明显提升。Kostiakov模型可较好地拟合2种耕作措施下的土壤累积入渗量与入渗时间之间的关系(R^(2)>0.99)。灌溉后20 d,FL处理下的土壤含水率均小于相同微咸水矿化度下的FG处理;同一耕作措施下,土壤含水率随着微咸水矿化度的升高而增加。【结论】微咸水灌溉与粉垄耕作对土壤水分入渗、土壤湿润锋运移和土壤水盐再分布具有改善作用。与灌溉前相比,灌溉后20 d,FL处理下的土壤平均脱盐率为42.95%~55.98%,而FG处理下的土壤平均脱盐率为32.34%~43.29%。随着矿化度的增加,FL处理下的平均土壤电导率相比FG处理分别下降22.38%、18.54%和15.68%。

试论加强小型水利工程管理以及节水灌溉技术

小型水利工程如果要展现出预期的良好运行效益,必须建立在水利工程设施的管理养护保障前提下。工程运维的具体负责人员应当能够准确把握水利工程的灌溉需求特征,采取小型水利设施的因地制宜管理实现思路。在推进节水灌溉的过程中,坚持利用好当前成熟的节水灌溉技术,且要注重节水灌溉技术的创新与推广,真正意义上发挥出节水灌溉技术的优势。管道输水模式是利用管道作为辅助工具,直接将水源输送至指定农田区域环境中的灌溉模式。该模式能够有效防止管道渗漏问题,避免由于管道水渗漏造成水资源的浪费。本文旨在以管道输水灌溉工程节水改造为案例,分析节水灌溉技术的应用与发展。

淹水灌溉协同钝化剂对水稻Cd吸收和积累的影响

在严格管控区Cd污染稻田开展田间试验,探讨淹水灌溉协同石灰和土壤调理剂对土壤Cd的有效性,以及水稻Cd吸收和累积的影响。结果表明:淹水灌溉协同钝化修复技术可有效降低土壤Cd的有效性和水稻Cd的吸收和积累。淹水灌溉协同石灰和调理剂处理下,土壤pH值较对照显著(P<0.05)提高0.97个单位,且土壤有效态Cd含量以及水稻根、茎和叶片Cd含量较对照分别显著(P<0.05)降低36.4%、63.0%、80.3%和42.4%,糙米Cd含量降至0.15 mg·kg^(-1)。淹水灌溉协同石灰和调理剂处理还显著抑制Cd向糙米部位的累积。糙米Cd的富集系数和Cd累积量较对照分别显著(P<0.05)降低67.8%和62.8%。因此,淹水灌溉协同土壤钝化修复技术是一种有效实现Cd污染稻田水稻安全生产的措施。

盆栽番茄对NaCl和Na_(2)SO_(4)微咸水灌溉的生理响应

【目的】微咸水灌溉是干旱地区增加灌溉水源,缓解农业用水短缺的重要手段之一。但不合理的灌溉水质会严重限制植物的生理活性和生长。开展不同盐类型的微咸水灌溉对番茄叶片生理变化影响的研究,有利于从生理水平揭示盐敏感型作物番茄对不同类型盐的耐受机理,对农业生产以及利用微咸水进行节水控盐具有重要意义。【方法】以番茄为研究对象进行微咸水灌溉盆栽试验,设置灌溉水的盐类型(NaCl(T1)和Na_(2)SO_(4)(T2))和盐度(0、1.5(S1)、3.0(S2)、4.5(S3)和6.0(S4)dS·m^(-1))两个因素,分析各生育期番茄植株受不同类型和程度胁迫后叶片气体交换参数、渗透与抗氧化生理调节、离子平衡等生理指标的变化规律,探讨NaCl、Na_(2)SO_(4)胁迫下番茄光合能力下降程度差异的产生原因。【结果】微咸水灌溉引起了番茄生育后期(成熟采摘期)和高盐度(S4)处理下叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)与CK相比的显著下降,番茄叶片脯氨酸(pro)、可溶性糖(SS)、丙二醛(MDA)含量和叶片Na^(+)含量在盐胁迫和生育期推进中不断积累(P<0.05),超氧化物歧化酶活性(SOD)在生育后期随盐度的增加呈先增加后减小的趋势。T1胁迫下Pn、Gs和Tr的最高下降幅度可达44.13%、64.53%和33.75%,而pro、SS、MDA、Na^(+)的增幅可达CK的2.31、0.77、0.55和5.81倍。两种盐胁迫下SS、SOD和K^(+)/Na^(+)三项指标与Pn关联度发生了明显变化,其中,T1处理下SS与Pn回归直线斜率显著高于T2(P<0.05),T1处理下SOD与Pn回归直线斜率显著低于T2(P<0.05),K^(+)/Na^(+)与Pn回归曲线表现为T1曲线相对偏左。主成分分析结果表明,对于T1处理,SOD活性值更高,在Pn稳定中有重要作用,但生育后期受到抑制,仅能在一定程度上提升水分利用效率;对于T2处理,各生理指标受到胁迫较轻,其中SS积累与光合产物相关,能够促进生物量积累。【结论】盐胁迫导致叶片吸收过量Na^(+),引起番茄净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的下降,丙二醛在叶片的积累;同时,叶片提高超氧化物歧化酶活性以及脯氨酸、可溶性糖含量来应对胁迫。相同灌水盐度下,NaCl胁迫下番茄叶片净光合速率、气孔导度受影响程度更大,可溶性糖维持了Na_(2)SO_(4)胁迫下净光合速率的稳定,超氧化物歧化酶在NaCl胁迫下能够保护光合系统;净光合速率相同时,NaCl处理需要保持更高的叶片K^(+)/Na^(+)水平。Na_(2)SO_(4)胁迫的番茄叶片受胁迫影响较小;而在盐度相同时,NaCl胁迫下番茄具有更高的水分利用效率。推荐主要含NaCl的微咸水灌溉盐度应小于3 dS·m^(-1),主要含Na_(2)SO_(4)的微咸水灌溉盐度不超过4.5 dS·m^(-1)。

微咸水灌溉技术在水田灌溉中的应用

大辽河流域位于辽宁营口市境内,该流域河流属于潮汐范围内,受涨落潮的影响,灌溉水源的咸度较高。研究基于对实验数据的分析,发现流域内水稻,在不同生长阶段,对氯离子含量的敏感性不同。因此,文章针对水稻生长期,通过合理控制水中氯离子的含量,可最大限度地提高水的有效利用率,并提出了控制水中氯离子含量的指标。结果表明,水稻生长的不同阶段,水中氯离子含量比例应控制:水稻泡插期,在0.5‰以内;反青分蘗期,在0.8‰以内;正常生长期,在1‰以内。研究结果为营口市水稻种植灌溉实践提供决策依据,也为同类问题的解决提供思路与借鉴。

高标准农田建设中低压管道输水灌溉技术的应用

在农业灌溉过程中,由于传统的灌溉方式较为落后,且不利于环境保护,所以在当前我国农业生产中,逐步开始采用现代化的灌溉方式。低压管道输水灌溉技术作为一种新型的灌溉技术,其具有节水、省工、高效等优势,但在实际应用过程中也存在一些问题。因此本文就主要针对低压管道输水灌溉技术在高标准农田建设中的应用进行分析,以期能够为我国农业生产提供参考。

园林绿化中高效节水控水灌溉技术的发展研究

园林绿化工程的主体是植被,这就需要有水资源作为支撑。从目前园林工程灌溉现状来看,整体上呈现水资源利用率较低的现状,这就需要采取高效节水控水灌溉技术,充分利用自然降水,提高用水效率,在满足植被生长需求的基础上,最大程度上降低自来水使用量。基于此,文章阐述了园林绿化高效节水控水灌溉技术发展现状,以案例分析高效节水控水灌溉技术应用措施,并探究高效节水控水灌溉技术的发展趋势。

灌区管道输水灌溉工程节水改造技术的应用

文章主要探究了低压管道输水灌溉工程节水改造系统的设计与应用。从某灌区选取10000亩试验区,布置了由取水工程、渠首工程、管道工程、灌溉工程等组成的灌区管道输水灌溉系统。该系统利用地形的自然高差形成压力水头,将水源地的水输送到灌区各处。从实际应用情况看,文章设计的这套节水改造管道输水灌溉系统,在满足灌区农田灌溉需求的基础上,表现出节约用水、造价低廉、施工便捷、使用寿命长等多种优势,在低山丘陵地区的灌区具有推广应用价值。

节水灌溉技术在农田水利中的应用研究

当前,我国农业发展进入新阶段,其中,农田水利建设是农业发展的基础工程,兴建农田水利工程,不仅能够促进民生发展,还能够完善农业生产基础设施,各种技术手段的应用可以提高农田水利工程的建设水平。相关政策明确指出,农田水利设施建设需注重节能减耗,确保其更有效地支撑农业发展。尽管多区域在水利灌溉技术方面有所创新,但合理使用水资源,尤其是减少灌溉浪费方面还存在不足。推行节水灌溉技术,既有利于提高农作物产量,又能促进水资源的高效利用,最大限度地利用农田灌溉用水。

高效节水灌溉技术在农田水利工程中的发展与应用

水利工程的效能直接关系到农业生产的综合水平与国家的粮食安全。因此,本文聚焦高效节水灌溉技术,首先,全面梳理了高效节水灌溉技术的发展脉络、技术类型及其效能评估。通过深入探究,期望为解决当前水资源短缺问题提供理论支持和实践指导。其次,对高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用进行了深入研究。实证分析结果显示,这些技术的应用显著提高了灌溉用水效率,不仅减少了非工农用水量,农田产量和作物水分利用效率也得到了明显提升。最后,从顶层设计和技术推广应用两个层面出发,提出了相应的策略和方向。建议制定政策引导,优化工程设计,加强操作管理,并提升农民的技术水平,以推动高效节水灌溉技术在农田水利工程中的广泛应用。

农田水利节水灌溉中存在的问题及解决措施

农业是我国经济的重要支柱,农业的核心是粮食生产。水是农业生产的关键因素之一,节水灌溉则是保证农业生产和粮食安全的重要途径。农田水利节水灌溉是指通过采取一系列措施,减少灌溉用水,提高灌溉效率,从而实现节水灌溉的一种方法。然而,在实践中,农田水利节水灌溉也存在一些问题,这些问题不仅限制了农业的发展,而且影响水资源的可持续利用。因此,探讨农田水利节水灌溉中存在的问题及解决措施非常有必要。

可移动式光伏提水灌溉系统设计——以湘潭为例

针对部分农田所在处无输电线路,采用传统抽水灌溉方式存在安全隐患及灌溉成本偏高问题,该文提出一种可移动式光伏提水灌溉系统设计方案。该系统由光伏阵列、光伏控制器、蓄电池组、光伏水泵和移动结构件等组成。该设计以湘潭地区水稻田灌溉为例,提出各组成部分的选型设计方法,为其他地区该系统选型设计提供参考。单个系统能够满足连续2个阴天灌溉需求,夏季每天抽水量最大为40 m3,建设地无须修建蓄水池,可移动,为多地灌溉。该系统节能环保、集成度高,可拓展性强,最大限度利用太阳能,使用便捷,保粮助产,助力乡村振兴。

设施园艺发展节水灌溉研究——评《节水灌溉技术》

水资源是保障农业实现可持续发展的重要因素,传统农业生产模式中主要采用大水漫灌的灌溉形式,严重导致了水资源浪费。因此,发展农田节水灌溉技术十分有必要。《节水灌溉技术》是基于我国严峻的水资源使用形势下针对节水灌溉技术进行研究的著作,该书主要包括节水灌溉技术现状分析、地面灌溉节水技术、喷灌工程技术、微灌工程技术、低压管道输水灌溉工程技术、渠道防渗工程技术、水稻节水灌溉技术及节水灌溉管理技术等8个部分,对于提高读者从事节水灌溉工程规划设计及施工安装的实践动手能力有着一定的作用。

不同微咸水灌溉方式对压砂地土壤水盐及pH空间变异的影响

掌握不同灌溉方式下压砂地土壤水盐及pH的空间分布规律可以有效提高微咸水的利用效率。利用田间取样、经典统计学、地统计学以及克里格插值法对比分析了滴灌和微喷灌0~40cm土层土壤含水率、电导率和pH值的空间变异特征。结果表明:微喷灌的土壤含水率略低于滴灌,0~40cm土层土壤含水率属于中等变异性,且具有中等强度的空间相关性。微喷灌0~20cm土层土壤平均电导率和离散化程度小于滴灌,同时,2种灌溉方式下0~20cm和20~40cm土层电导率的空间分布均表现出中等变异且具有较强的空间相关性;20~40cm土层的平均电导率小于0~20cm土层。无论微喷灌还是滴灌,调查地块的土壤电导率表现为中间位置低而地边较高,土壤含水率则在中间位置高而地边低。灌溉方式对土壤pH值的影响不显著,其空间变异性属于弱变异,但微喷灌条件下pH值具有较强的空间相关性。微咸水灌溉条件下压砂地抑制了表层土壤盐分累积,并存在向未覆砂的地块边缘聚积的现象。不同灌水方式下压砂地土壤水分和盐分均存在中等的空间变异性和空间自相关性,而pH值空间变异性较弱。研究结果可以为压砂地的微咸水合理利用提供理论依据。

基于水足迹与水-能源-粮食关联关系的提水灌溉系统种植结构优化

灌溉系统是农业生产与用水的关键载体,其水-能源-粮食关联关系的协调性对区域可持续发展有重要影响。相较于传统的灌溉水高效分配研究,水足迹理论明晰了农业生产水资源消耗总量及其利用类型。针对提水灌溉系统水资源、能源供需配置不紧密及其生态影响考虑不全面的问题,联合水足迹理论与水-能源-粮食关联关系,统筹社会、资源、生态和经济多维系统,构建了考虑水资源调配、农业生产用水及粮食生产转移全过程的提水灌溉区种植结构多目标优化评价模型。将该模型应用于涟水灌溉区,通过调整粮食作物(水稻、小麦、玉米和大豆)的种植结构,运用Topsis方法对比评价了现状和优化配置情况的相对贴近度。优化结果表明:在保障粮食安全的基本前提下,应增大玉米的播种面积,减少大豆的播种面积;相较于现状,优化后的年均粮食单方水经济净效益提升4.0%,作物碳足迹在农作物种植基线改变时呈现下降态势,且2018年优化后的碳足迹降低79.5 kg。优化方案的相对贴近度均大于现状,对促进提水灌溉系统资源高效利用和农业可持续性具有可靠的支撑作用。

黄淮北片限水灌溉对小麦品质性状的影响

为明确限水灌溉对小麦品质性状的影响,以不同灌水量为主处理,11个小麦品种为副处理,于2017—2020年在山西临汾开展裂区试验,研究不同灌水量对冬小麦品质性状的影响。结果表明,在0.0、75.0、150.0 mm灌水量下,千粒重、蛋白质含量、湿面筋含量、延展性均随灌水量的增加而下降,而不同灌水量处理间的容重、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积无显著差异;不同灌水量下不同试验年度的各品质性状整体存在极显著差异,品质性状在2019—2020年度间优于2018—2019,2018—2019年度优于2017—2018。在0.0~150.0 mm灌水量区间内,各品质性状的变异系数总体表现为面团品质均值>面粉品质均值>籽粒品质均值,0.0 mm灌水量品质性状的变异系数均小于75.0、150.0 mm灌水量,千粒重、容重、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积性状的变异系数均随灌水量的增加而增大。在0.0~150.0 mm灌水量区间内,品质性状与蛋白质含量的相关性表现为:千粒重、容重与蛋白质含量呈线性负相关,湿面筋含量、延展性、沉降值、最大抗延阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积则与蛋白质含量呈线性正相关;其中沉降值、延展性、形成时间、最大抗延阻力、稳定时间、拉伸面积与蛋白质含量的相关系数均随灌水量的增加而增大,而千粒重、湿面筋含量与蛋白质含量的相关系数则随灌水量的增加而减小。籽粒蛋白质产量在各试验年度均表现为随灌水量的增加而增加,且不同灌水量、试验年度间整体存在显著差异。本研究结果可为限水灌溉改善小麦品质性状提供理论与技术支撑。

春季限水灌溉下不同小麦品种的光合特性和产量差异

为了明确不同小麦品种对春季限水灌溉条件的响应,采用随机区组试验设计,设济麦22、石农086、邯6172和鲁麦14计4个小麦品种处理,研究了限水灌溉(春季拔节期灌溉1水)条件下不同小麦品种光合特性、干物质积累特性和产量的差异。结果表明:济麦22和石农086在灌浆期间光合性能较高,灌浆后期叶面积指数(LAI)和光合性能下降缓慢;邯6172在灌浆前期和中期旗叶光合速率和SPAD值较高,后期降低较快,LAI灌浆后期较中期降低51.7%。生育期间济麦22和石农086的干物质积累量较多,花前干物质转移量和花后积累干物质对子粒贡献率均较高,其中济麦22收获指数高达0.64;邯6172花前干物质积累量较高但转移量较低,花后积累干物质量多且对子粒的贡献率最高;最终,济麦22产量最高,其次是石农086和邯6172,鲁麦14产量最低。在生产实践中,限水灌溉条件下宜选择生育后期光合性能衰老缓慢、花后积累干物质量多、收获指数高的品种。

物联网技术在现代农业节水灌溉中的应用--评《节水灌溉理论与技术》

《节水灌溉理论与技术》是针对现代农业节水灌溉技术进行研究的书籍,共9章,分为绪论、节水灌溉基础理论、地面节水灌溉理论与技术、喷灌理论与技术、微灌理论与技术、低压管道输水灌溉工程技术、渠道防渗工程技术、雨水集蓄工程技术和节水灌溉管理等。

管道输水灌溉系统运行状况数值模拟及应用

为了模拟不同工况条件下管道输水灌溉系统的运行状况,根据恒定流质量守恒定律与能量守恒及转化定律,构建了管道输水灌溉系统的数值模拟模型。该模型对管道输水灌溉系统建立水力状态方程组,并以二分法进行求解,模拟结果包括各级管道主要节点的流量、工作压力,各放水口的流量以及水泵的流量、扬程、轴功率、效率等状态参数。案例分析表明,该模型用于模拟各轮灌组工作状态时,均可快速收敛,模拟结果为系统用水管理与工程设计方案的优化提供了重要依据,体现出较好的实际应用价值。

高标准农田建设中低压管道输水灌溉技术的应用

随着农田灌溉技术的发展,传统灌溉方式存在水资源浪费及能源土地问题,贵州省罗甸县边阳镇高标准农田建设中应用低压管道输水灌溉技术,效果显著。该文介绍了项目概况,明确了灌水器选择、给水桩设置、管网布置、管材选择、管径确定等应用要点,有效提高了水资源利用率,同时提高了农作物产量,实现了农业可持续发展。