灌水技术参数对覆膜制种玉米生长与蒸腾耗水的影响

科学高效的灌溉管理是提高水分生产力的关键。针对覆膜前后土壤水热条件有明显差异,灌水参数如何影响作物生长与耗水尚不明确的问题,本研究以制种玉米为研究对象在甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站进行了田间试验。设计3种滴头流量D1(2.0 L/h)、D2(2.5 L/h)、D3(3.0 L/h),5种灌水间隔时间P1(6 d)、P2(8 d)、P3(10 d)、P4(12 d)、P5(14 d),探究灌溉方案对覆膜制种玉米生长、产量和蒸腾耗水的影响。结果表明滴头流量较大和灌水间隔时间较小时制种玉米株高与叶面积指数表现更好。D1处理下,随灌水间隔时间增加株高和叶面积指数呈先增大后减小的趋势,在P2取得最大值。籽粒产量与灌水间隔时间呈现显著的二次函数关系,D1、D3处理下最大值均出现在P2。灌水间隔时间为6~10 d时D2可以获得最高的产量。单株日尺度液流速率与小时尺度液流速率均随滴头流量增大而增加,随灌水间隔时间增加而减小。D3处理小时尺度液流速率峰值比D2、D1处理分别增加85.88%~127.02%、117.80%~151.89%。灌水间隔时间由P1增加到P5时,小时尺度液流速率峰值降低23.56%~31.48%。制种玉米蒸腾量随滴头流量增大而增加。一定范围内(P1~P4),增加灌水间隔时间显著降低了全生育期耗水量。灌水间隔时间不大于10 d时,D2耗水量最低,比D1降低1.86%~4.14%,且获得更高的水分生产力。D1、D2处理均在P2处理获得最高水分生产力。为实现高效节水,滴头流量为2.5 L/h (D2)、灌水间隔时间为8~10 d是适宜干旱地区覆膜制种玉米的较优灌水方案,而灌水间隔时间为6~8 d时可以实现更高的产量和水分生产力。

蔬菜栽培常用的灌水技术分析

蔬菜的种类繁多,栽培方法以及栽培时间也存在一定的差异,因此,必须运用因地制宜的种植方式,采取科学的灌溉手段,才能保证蔬菜的栽培工作能够顺利实施。基于此,本文结合蔬菜实际栽培情况,对地面灌溉、地下灌溉以及地上灌溉等几种常用的蔬菜栽培灌水技术进行了阐述,专业灌水技术的应用可以减少在蔬菜栽培过程中人力资源的消耗,做好蔬菜种植区域的保水保肥工作,确保能够运用省时省力的方式完成蔬菜的栽培工作。

果树地下滴灌灌水技术田间试验研究

采用正交试验方法,探讨了不同埋深、孔径、孔距、防堵套长度的简易地下滴灌在定压供水条件下渗水量、管道水压分布和土壤水分入渗规律。结果表明,滴水管的出水量随时间呈幂函数下降,单孔出水量随孔径和孔距的增大而显著增大;地下滴灌的灌水均匀度随孔径的增大、孔距的减小而降低;地下滴灌的土壤入渗宽度随孔径的增大、孔距的减小、埋深的减小而增大,入渗深度则相反;对渭北旱塬地区,现行的果树简易地下滴灌的管道埋深、孔径、孔距应分别为40cm,0.9mm,60～80cm。

地下滴渗灌灌水技术研究进展

地下滴渗灌作为一种国内外正在开发的低定额节水灌溉技术,已成为国内外缺水地区果树及某些经济作物抵御干旱缺水,发展优质、特色、高效农业的重要技术措施之一,具有广阔的推广应用前景。介绍了地下滴渗灌的研究与应用现状,分析了灌水技术指标、作物需水量和节水增产效应、土壤水分运动规律及数值模拟、灌水器等方面的研发进展,讨论了目前存在的问题和未来的研究方向等方面。

畦灌灌水技术要素组合优化

以杨凌区进行的畦灌大田试验为基础,采用WinSRFR软件对各试验点的灌水质量进行了模拟,并分析了畦长、田面坡度、入畦单宽流量和改口成数对灌水效率Ea、灌水均匀度Ed和储水效率Es的影响;在此基础上,结合均匀试验设计与多元回归分析的方法,构建了包含灌水效率Ea、灌水均匀度Ed和储水效率Es在内的单目标优化模型,以入畦单宽流量和灌水时间为变量,采用遗传算法对模型进行求解,提出了试验点不同计划灌水深度条件下畦灌灌水技术要素的优化组合,结果表明其可获得高的灌水质量,达到常规畦灌节水的目的。

影响水平畦田灌溉质量的灌水技术要素分析

在开展激光控制土地精细平整技术应用的基础上 ,根据田间畦灌试验资料 ,对影响水平畦田灌溉质量的灌水技术要素进行分析和评价 ,给出适宜于水平畦田灌溉方法应用的田间技术参数组合方式。结果表明 ,在较佳的田间微地形条件下 ,通过选择合理的地面纵坡和畦田规格 ,采用适宜的入畦流量并加强田间灌溉管理 。

沟灌土壤入渗参数和糙率估算及灌水技术要素组合研究

以SIPAR_ID模型为基础,利用水流推进资料估算了大田沟灌土壤入渗参数和糙率值,克服了以往采用水量平衡模型估算土壤入渗参数和糙率值时一些不合理的假设条件,且工作量大的缺点。用估算结果模拟了沟灌水流推进过程以及沟首水深数据,结果表明各试验点水流推进过程误差绝对值的均值分别为4.06%、4.57%和4.47%,沟首水深误差绝对值的均值分别为8.07%、10.26%和8.49%,说明采用SIPAR ID模型估算土壤入渗参数和糙率值是可行的,具有高的估算精度。根据估算的土壤入渗参数和糙率值,采用WinSRFR模型模拟了研究区域各试验点的沟灌灌水质量,提出了各试验点理论需水量分别为60 mm、80 mm和100 mm条件下合理的沟灌灌水技术要素组合,其灌水效率和灌水均匀度均在85%以上,表明可获得高的灌水质量,达到常规沟灌节水的目的。

山丘区集雨灌溉高效用水模式及灌水技术研究

针对潍坊市南部山丘区经济基础薄弱、水资源开发利用困难等实际情况,从提高集雨效率、雨水利用率、单方水生产效益和节省能源等角度出发,提出了3种集雨灌溉高效用水模式,并研究应用了果树自压小管多孔渗灌、加压微灌、水肥穴灌、日光温室大棚集雨微灌等配套灌水技术,提出了相关技术要点。

渭北旱塬膜上灌灌水技术试验研究

膜上灌是起源于我国新疆的节水灌溉新技术，因水在膜上流动，流动速度快，减小了水分深层渗漏，同时水流由渗水孔和放苗孔渗入土壤和作物根系周围，因而提高了灌水均匀度和灌溉水的利用效率，具有很大的节水潜力。着重从水流运动特性、渗水孔面积、膜畦长度、生长和产量状况、水分利用等方面介绍了膜上灌技术在渭北旱塬研究的初步结论。

引黄灌区畦田灌水技术试验研究

在华北引黄灌区内,大田作物的主要灌溉方式依然是畦灌。由于畦田规格过长过宽,导致灌溉水浪费严重,灌水效率低下。在平原县张庄管道灌溉示范区进行畦田灌溉试验,研究了黄河下游引黄灌区不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。利用地面灌溉水流运动的计算机模拟软件WinSRFR4.1,对不同规格畦田的灌水过程进行模拟,得出畦田灌溉的田间灌水效率和灌水均匀度,研究不同灌水技术参数组合对灌水质量的影响。综合考虑管道灌溉出水口规格与当地耕作农具尺寸等因素,模拟了多种畦长、畦宽、坡度和单宽流量下灌溉方案的灌水效果,结果表明,畦宽1.5m,畦长50~60m,坡度为0.3%畦田灌溉技术改进方案的灌水效率和灌水均匀度均提高到80%以上,灌水性能较优,建议在黄河下游引黄灌区内推广使用。

关中西部畦灌优化灌水技术要素组合的初步研究

在杨凌区砂壤土、中壤土的冬小麦和果树地,进行了畦田规格和灌水技术要素对水流推进和消退过程、灌水效率与灌水均匀度影响的田间试验,利用地面灌溉水流运动数学模型对畦灌条件下的最佳灌水技术要素组合进行了模拟和分析。结果表明,零惯量模型可以很好的模拟畦灌灌水过程中水流运动规律;畦田规格和灌水技术要素对灌水效率和灌水均匀度具有明显影响,对所研究的砂壤土冬小麦地在1‰、3‰田面坡度条件下,单宽流量以7L/(s·m)为宜,最大畦长应分别以40m、90m;对中壤土果树地1‰、3‰、5‰坡度条件下的畦长和单宽流量组合为分别以50m和6.0L/(s·m)、90m和6.0L/(s·m)、90m和5.0L/(s·m)左右为宜。同时为达到较高的灌水效率和灌水均匀度,畦田坡度不宜过大。

隔畦交替灌溉灌水技术要素优化组合研究

为了优选隔畦交替灌溉灌水技术要素组合，利用室内土箱模拟研究了不同灌水量对水平侧渗和垂直入渗的影响。结果表明，砂壤土条件下，随灌水定额的增大，最大侧渗距离和垂直入渗深度均不断增大，而宽深比变化较小；随时间的延长，湿润锋形状逐渐发生变形，宽深比逐渐减小。当灌水定额为60～75mm时，适宜畦田宽度可设为1．5m。对于井灌区砂壤土，以灌水效率AE≥85％和灌水均匀度DU≥85％为控制目标，1‰田面坡度条件下，以畦长35m、单宽流量13．9L／（m·s）左右为宜。

考虑地面灌水技术制约的灌溉制度优化

制定作物灌溉制度不仅要考虑补充根层土壤水分以满足作物需求 ,还应考虑灌水方法对灌水量的限制。为研究我国华北地区地面灌溉条件下冬小麦 -夏玉米连作的节水灌溉制度 ,在河北省雄县进行了连续 3年不同灌水处理试验 ,用水量平衡模型 ISAREG对各处理进行数值模拟 ,从而验证了选定的模型和参数。采用该模型模拟了不同水文年冬小麦 -夏玉米连作的多种灌溉制度 ,对各方案的灌水次数、灌水量、降雨和灌溉水量损失以及作物产量等因素进行了对比 ,并对现行灌溉制度进行了评价。结果显示 :雄县现行灌溉定额大大超过了灌溉需水量 ,主要原因是地面灌水技术的制约 ,如田面不平、进地流量过小或畦块过大等 ,造成难以控制小水量灌溉。为研究既能满足作物基本需水要求 ,又使灌溉水量损失最小的最佳灌水定额 ,用模拟地面灌溉水流运动的 SRFR模型模拟不同生长阶段的灌溉 ,得到了每次灌溉时不同流量条件下的最小灌水量 ,以及灌水效率与灌水量的关系 ,据此提出了与灌水技术改进措施相结合的不同水文年的灌溉制度优化方案。

区域尺度内畦沟灌溉灌水技术要素组合的优化研究

以陕西省杨凌区进行的大田灌水试验为基础,采用SRFR软件对大田灌水试验的灌水质量进行模拟,将实测结果与模拟结果进行了对比。结果表明SRFR软件模拟畦灌和沟灌灌水质量可靠。以SRFR软件为基础,通过改变不同灌水技术要素组合,提出了研究区域内不同条件下畦灌和沟灌灌水技术要素的优化组合。该研究结果可提高现有畦灌和沟灌技术的灌水质量,达到常规地面灌溉的节水目的,同时也可为其它地区制定地面灌溉灌水方案提供方法借鉴。

波涌灌田面行水流动的数值模拟及其灌水技术

根据连续方程、零惯性的动量方程以及最佳灌水状态概念，建立了描述波涌灌田面行水流动的零惯性模型。用Newton－Raphaon和Preissman法对模型求解实现了波涌灌田面行水流动的模拟，探讨了波涌灌田间入渗和行水机理。用计算机模拟试验的方法，研究了波涌灌灌水技术参数对灌溉系统性能的影响，提出了确定波涌准灌水技术参数的原则和方法以及连续地面灌灌水技术的改进方案。模拟结果得到商丘田间试验的验证。

黄河下游簸箕李灌区田间灌水技术评价与改进

在簸箕李引黄灌区上、下游选择典型试验区,开展了连续2年的冬小麦-夏玉米连作种植模式下的田间灌溉试验。用模拟地面灌溉水流运动的计算机模型———SRFR对各次灌溉试验进行模拟,在标定出灌区上、下游土壤入渗参数的同时,验证了模型的模拟精度。研究对比了模型拟合、实测资料计算以及二者相结合确定田间灌水效率(Ea)和均匀度(Du)的3种方法,并依据得出的各次灌溉的Ea和Du对灌区现行地面灌水技术进行了评价。用SRFR模型对比了灌区上、下游不同畦田状况的灌水技术改进方案,提出了改进建议:上游地区平整土地,适当减小田面坡度;田间灌水效率可从目前的平均0 7提高到0 84;下游地区在平地的同时将现有大于200m的长畦改为100～140m的短畦,田间灌水效率可从目前的平均0 64提高到0 80。

西宁地区草坪灌溉制度与灌水技术的确定

通过对青海省西宁地区草坪灌溉情况的调查,结合气候特点及草坪灌溉现状,分析草坪的需水规律和不同时期草坪的水分状况及要求,确定合理的草坪灌水技术并制定相应的草坪灌溉制度。

不同灌水技术条件下春玉米产量及效益分析

在降雨和前期土壤特性一定的情况下,分析了春玉米在膜下滴灌、覆膜漫灌、喷灌及不灌(雨养)4种灌溉方式下的产量和灌溉用水差异,同时对各种灌水技术各项成本投入进行了详细核算。通过各项灌水技术投入产出对比分析及模糊综合评判法综合评价,结果表明,在松嫩平原干旱半干旱区,玉米膜下滴灌的节水增产增效最具优势,在考虑粮食单产水平为重要因素的条件下,玉米膜下滴灌是最优的灌溉种植模式。

基于WinSRFR的畦灌灌水技术参数的多目标模糊优化

为了改善畦灌的灌水效果,以汾东灌区北长寿的灌水试验为背景,基于Win SRFR软件模拟灌水质量的可靠性,以畦田长度L、单宽流量q和灌水时间t为灌水技术参数变量,分析其对灌水效果的影响,并通过Matlab进行了多元回归分析,建立了包括灌水效率Ea、储水效率Es和灌水均匀度Du在内的多目标优化模型。针对该模型存在的模糊性,将模型的目标函数模糊化,对该模型的优化求解进行了研究。根据模糊求解所获得的最优技术参数组合,利用Win SRFR软件模拟,对优化结果进行了分析。结果表明,该优化组合可以有效改善畦灌灌水效果,其优化求解方法可以合理优化灌水技术参数。