不同流量对滴灌土壤湿润体特征的影响

在米脂山地微灌枣树示范基地进行原状土的滴灌入渗试验,研究了不同流量、不同灌水历时条件下,地表滴灌湿润体特征值的变化规律及滴灌结束时的水分分布规律。结果表明:湿润体的水平和垂直扩散距离均与时间有显著的幂函数关系,相关系数均大于0.99;湿润体的体积及湿润体内土壤含水率的分布同时受滴头流量和灌水量的控制,相同灌水量情况下,湿润体体积随滴头流量的增加而变小,平均含水率变大;并且建立了预测湿润体特征值和湿润体体积的经验模型。

涌泉根灌湿润体特征值变化规律研究

在米脂山地微灌枣树示范基地进行原状土涌泉根灌入渗试验,研究了不同流量、不同灌水历时条件下涌泉根灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:湿润体的水平扩散半径、向上入渗距离、向下入渗深度随流量的增大而增大,且均与入渗时间有显著的幂函数关系;在相同流量情况下,向上入渗最快,水平扩散次之,向下入渗最慢;湿润体体积受灌水量和流量的影响;在不同流量条件下,湿润体体积与灌水量间,湿润体水平扩散半径、垂直扩散距离与灌水量间均存在极显著的幂函数关系;针对五年生枣树根系分布特征,确定了枣树适宜灌水时间和灌水量。

不同流量对间接地下滴灌湿润体特征的影响

间接地下滴灌是一种高效的节水灌溉方式,滴头流量是灌溉设计的重要参数。通过室内试验,研究不同滴头下不同灌水历时间接地下滴灌湿润体特征值的变化规律,结果表明:间接地下滴灌下土壤湿润体为近似椭圆体,湿润体的水平、垂直向下和向上湿润锋均与时间有显著的幂函数关系,且相关性较好;灌水历时相同时湿润体体积随滴头流量增大而增大,灌水量相同时湿润体体积随滴头流量增大而减小。

无压灌溉土壤湿润体特征值变化规律与经验解

无压灌溉土壤湿润体形状为球冠,径向和垂向最大湿润距离相等且与时间存在显著的幂函数关系,随着时间的延长,径向和垂向最大湿润距离趋于一定值。湿润体大小与供水压力之间呈抛物线关系,在零压力附近湿润体体积最大。湿润体半径与累计入渗量呈幂函数关系,拟合方程中的系数和指数为一定值,与入渗时间和供水压力无关,在试验条件下,分别为18.467和0.5037。综合以上结果,提出了预测无压灌溉土壤湿润体特征值的经验解模型。

“库尔勒香梨”根系分布及不同流量点源入渗湿润体特征

以"库尔勒香梨"为试材,采用剖面网格取样法,调查"库尔勒香梨"根长密度的水平及垂直分布特征,探索"库尔勒香梨"根系分布的深度、广度与集中分布区。同时设置5种不同梯度滴头流量,监测每隔1 h点源入渗湿润体含水率,根据湿润锋运移特征与香梨集中分布区吻合程度,筛选节水灌溉的最佳滴头流量及最适宜滴灌时间。结果表明:"库尔勒香梨"整个生育期的根系垂直方向集中分布区为20~60 cm,水平方向集中分布区为50~80 cm。在香梨根系水平方向集中分布区域50~80 cm范围内,滴头流量为9.2 L·h^(-1)的处理能够较为平稳的让水分自滴头正下方向两侧运移,且在滴灌开始后预计5 h让0~80 cm垂直范围内的水平剖面水分达到饱和状态。在香梨根系垂直方向集中分布区域20~60 cm范围内,滴头流量为9.2 L·h^(-1)的处理能够较为平稳的让水分自表层向下层运移,且在滴灌开始后5 h让0~100 cm水平范围内的垂直剖面水分达到饱和状态。综合在不同滴头流量下土壤湿润体水平、垂直运移规律,在该地块滴灌推荐使用9.2 L·h^(-1)的滴头流量,滴水时间最佳时间为5 h。

南疆红枣林地不同流量对滴灌土壤水分运移特征的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行原状土的滴灌入渗试验,通过ECH2O水分测定仪对土壤中的水分进行测定,研究了在不同的滴头流量、相同的灌水历时条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:湿润体的形状与水分分布均受滴头流量的影响,灌水初期水平扩散距离大于垂直入渗距离,随着时间的推移,垂直入渗距离逐渐大于水平扩散距离;湿润体的体积随着滴头流量的增加而增大;随着时间的推移,湿润体的水平、垂直扩散速率逐渐变小;滴灌湿润体的水平扩散距离、垂直入渗距离与滴灌时间有显著的幂函数关系,r2均在0.95以上。根据不同滴头流量条件下湿润峰运移的拟合方程,可以结合不同径级枣树根系的分布,制定合理的灌溉计划。

地表滴灌条件下滴头流量对土壤水分入渗过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行原状土的滴灌入渗试验,研究砂壤土在不同滴头流量条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:地表滴灌条件下,当滴头流量增加时,湿润体的形状大小会随着滴头流量的增大而增大,水平、垂直方向上湿润锋的运移距离随着滴头流量的增加而不断增大;湿润锋的运移速率、入渗距离比值与水分入渗时间符合幂函数关系;湿润锋水平方向的运移速率比垂直方向上的要大,但是持续的运移时间没有垂直方向上的长;土壤含水率的变化随着滴头流量的增加而增加,距离滴头距离越近含水率变化幅度也越大,当q≥8 L·h-1时,滴头正下方约40 cm左右的土层含水率达到最大值。

地表滴灌条件下滴头流量对土壤水分入渗—再分布过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行了原状土的树下单点源滴灌试验,研究砂壤土在不同滴头流量条件下(滴头流量分别为8、12、16 L·h^(-1))地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:1停止灌溉时湿润锋呈平卧半椭球体分布,随着滴头流量的增加湿润锋的分布范围逐渐增大,停止灌溉后12 h内各滴头流量下土壤中的水分运移均存在再分布过程,水分再分布后湿润锋呈直立半椭球体分布,湿润体的形状大小受到滴头流量及灌溉总量的影响,湿润锋水平、垂直运移距离与入渗时间存在显著的幂函数关系,决定系数(R^2)均大于0.95;2滴灌初期湿润锋在水平、垂直方向上的运移速率随着滴头流量的增加而增大,随着灌水历时的延长逐渐降低,滴头流量越大入渗距离比也就越大,并且随着灌溉时间的推移入渗距离比值逐渐减小,三种滴头流量下入渗距离比由最初的2~2.27逐渐减小到0.8~0.97;3随着滴头流量的增大湿润体的体积不断增大,湿润体含水量也随之增大,距离滴头越近含水量等值线越密,外围含水量等值线较稀疏,滴头正下方约40 cm处土壤含水量增加值达到最大,再分布后含水量等值线变为稀疏,水平扩散半径增加值较小,垂直方向再分布距离较大。

基于HYDRUS-2D的负压微润灌土壤水分运动模拟

为研究负压微润灌不同技术参数组合下的土壤水分运动过程,以土箱试验实测含水率为依据,构建并验证了基于HYDRUS-2D的负压微润灌土壤水分运动反演模型,并结合反演模型对负压微润灌多种组合情景的土壤湿润体模拟结果和典型设施作物根系分布特征及需水规律,探究适宜于不同设施作物的负压微润灌技术参数组合。结果表明:采用HYDRUS-2D反演模型能够较好地模拟负压微润灌不同供水水头条件下的土壤湿润体特征,土壤湿润距离(水平距离、垂直向上距离和垂直向下距离)、含水率及累积入渗量模拟值与实测结果之间的决定系数和NSE分别达到0.98和0.77以上。试验及模拟结果均表明,负压微润灌条件下供水水头与土壤含水率、累积入渗量及不同方向的湿润距离均呈负相关关系。此外,基于反演模型对负压微润灌不同湿润体的情景模拟结果和典型设施作物根系分布特征及需水规律,拟定了不同设施作物适宜的负压微润灌技术参数范围。本研究对农业生产中负压微润灌技术参数的选择及新型节水微润灌技术的推广具有指导意义。

原状土滴灌条件下水分再分布过程研究

在米脂山地微灌枣树示范基地进行原状土的滴灌入渗试验,研究了不同流量、不同灌水历时条件下,水分再分布过程湿润体特征值的变化规律及水分分布规律。试验结果表明,灌溉结束48 h后土壤水分运动达到暂时的平衡,此后土壤含水率变化很小,湿润峰几乎不再扩展;再分布后湿润体体积与灌水量间也存在良好的线性关系;土壤含水率的最大值不在地表而在地表以下10 cm左右深度处;建立了预测湿润体特征值和湿润体体积的经验模型。

山地红枣林地滴灌水分运移规律试验研究

在米脂山地微灌枣树示范基地研究了一定流量范围、不同灌水量条件下,地表滴灌水分在水平和垂直方向上的运移规律及滴灌结束后的水分再分布特征。试验结果表明：在流量稳定条件下,湿润体的水平和垂直扩散距离均与时间有显著的幂函数关系;在4.6～5.0 L/h的流量范围内,湿润体的水平和垂直扩散距离与灌水量也存在显著的幂函数关系;滴灌停止后24 h内的土壤湿润体扩散很大,湿润体平均含水量降低很快,24 h后的扩散较小,平均含水量下降较小,确定滴灌停止后24 h时的湿润体特征值可作为滴灌系统设计的依据。

滴灌条件下砂壤土枣林的水分入渗及再分布过程

本文研究了水分在砂壤土中入渗和再分布的规律特征,为枣树的合理灌溉及有效节水提供依据。以各径级枣树根系在沙壤土中的分布为依据,运用Decagon公司生产的ECH20土壤水分传感器与48通道的自动数据采集器动态测量其合理的布置,得到灌水期及灌水结束后水分分布的特征值。根据被采集数据的特征值对水分的运移距离、运移时间、运移速率在水平和垂直方向上进行比较,了解土壤水分运移及含水率的变化,绘出灌水结束及水分再分布湿润体模型。结果表明,(1)在灌水初期,不同滴头流量的水分运移距离,运移速率水平方向均大于垂直方向;(2)水分再分布湿润体大于灌水结束时湿润体,而在相同位置灌水结束时湿润体含水率大于再分布湿润体含水率;(3)砂壤土中水分特征值及湿润体分布范围为枣树的灌溉制度提供依据,达到节水目的。

地表滴灌条件下滴灌量对土壤水分入渗、再分布过程的影响

在新疆林业科学院枣树示范基地进行了原位土的单点源滴灌试验,研究不同滴灌量条件下地表滴灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:滴灌过程中,当滴灌量较小时,湿润体呈平卧半椭球体分布,随着滴灌量的增大,湿润体呈直立半椭球体分布,湿润体的形状大小受到滴灌量和土壤质地的影响,湿润锋水平运移距离与入渗时间存在显著的对数函数关系;湿润体再分布时间为滴灌停止后的12 h内,滴灌过程中土壤含水率以及土壤含水量变化率在滴头正下方40 cm处达到最大值,滴灌量(Q)≥72 L时,水平再分布距离不再随着滴灌量增大而增加;土壤质地以及土壤层的分布直接影响到含水量变化率。

土壤密实度对单点源入渗土壤水分再分布影响研究

滴灌点源供水条件下土壤入渗湿润体变化特征值及其影响因素的研究,是正确设计滴灌系统和对田间作物水分进行高水平管理的前提和基础。文中通过田间膜下滴灌单点源入渗试验,运用AUTOCAD和SURFER软件分析研究土壤密实度对滴灌点源入渗结束24h后湿润体特征值及水分分布规律的影响。结果表明,单点源湿润体特征值随土壤密实度的增大,水平方向距离增大的幅度要比垂向大;水平方向湿润体土壤剖面含水率与水平距离呈二次函数关系,相关系数均为0. 95以上,垂直方向湿润体土壤剖面含水率与垂直距离呈线性函数关系,相关系数均为0. 97以上;土壤密实度的大小对土壤水分再分布后的土壤含水率等值线的疏密程度产生影响,此结论将对下一步研究复杂的双点源交汇入渗以及滴灌点源入渗参数预测模型有理论指导意义。