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。

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。

畦灌灌水技术参数实用优化模型研究

为了改善畦灌灌水质量,基于畦灌的水流运动过程及入渗水分的空间分布,分析了畦灌灌水效果评价指标灌水效率Ea、储水效率Es和灌水均匀度Ed间的相关关系,并以灌水效率与灌水均匀度之和Ead为目标函数,利用灌水效率Ea、畦长L及比例系数k构造约束条件,建立了畦灌灌水技术参数的实用优化模型。在此基础上,以山西省汾东灌区北长寿灌水试验点为例,将优化模型与地面灌溉模拟软件Win SRFR结合使用,对优化模型进行验证,通过对优化灌水技术参数组合下灌水效果指标进行分析,表明该实用优化模型可实现灌水技术参数的优化选取。

由水流推进和消退资料推求冬小麦膜缝畦灌的最佳灌水技术参数

为解决冬小麦膜缝畦灌灌水技术试验中处理多 ,取土、烘干时间长、工作量大的问题 ,提出了用实测的水流推进和消退资料确定冬小麦膜缝畦灌最佳灌水技术参数的方法 。

畦田灌溉灌水技术参数优化研究

针对山西部分果园灌水定额偏大的问题,在山西省夹马口灌区果园,根据该地畦田规格、地形条件和实际灌水情况,利用地面灌溉水流运动模拟技术和地面灌溉灌水技术参数优化模型,对灌区三种土壤表面形态即强入渗、较强入渗、中等入渗情况下的地面灌溉的畦田长度和单宽流量等灌水技术参数进行了优化,获得三种土壤入渗类型畦灌优化的灌水技术参数,为方便用户使用提供参考依据。

成层土上畦灌技术参数的优化组合及其应用

在成层土上畦灌非恒定流模型及其数值解的基础上，结合灌区实际，优化出小麦不同生育阶段在不同坡度下的灌水技术参数的组合．通过大田试验和推广应用，节水增产效果显著。

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。

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。

基于WinSRFR 5.1的地面灌水技术不确定性研究

为了解决农田畦灌畦田规格不合理、灌溉效率低下、水资源浪费等问题。采用2次田间灌水试验和WinSRFR 5.1模型分析相结合的方法,模拟地面灌溉水流过程和灌水质量情况。第1年田间实测灌水结合WinSRFR 5.1模型率定土壤入渗参数(入渗系数K和入渗指数α);第2年田间实测灌水是对模型进行验证,根据WinSRFR 5.1模型模拟得到的灌水质量等值线图对参数进行不确定性分析。结果表明,灌水技术不确定性与灌水技术参数有很大关系,畦长和流量对灌水效率和灌水均匀度有很大的影响,灌水效率对畦长变化更加敏感,灌水均匀度对单宽流量变化的影响更为显著。根据灌水质量等值线图得到满足灌水质量要求的畦长和流量组合范围,即畦长30 m以内,单宽流量增加对灌水质量影响不大;畦长30~53 m,单宽流量为2.7~5.7 L/(s·m);畦长50~100 m,单宽流量≥3.34 L/(s·m);畦长100~150 m,单宽流量≥6 L/(s·m)。

节水型地面灌溉新技术

1 推行节水灌溉采取的必要措施 1.1 平整土地，合理设计沟、畦尺寸与灌水技术参数是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。

畦灌田面行水流动的模型与模拟

根据我国地面灌现状提出极限灌水状态和最佳灌水状态及其灌水技术参数的概念。用NewtonRaphson法和Preissman法求解畦灌田面行水流动的零惯性模型，实现了畦灌田面行水流动的模拟。在此基础上探讨畦灌的行水和入渗机理。用计算机模拟试验方法建立极限灌水定额与灌溉技术参数和畦田规格关系的数学模型，并研究它们对极限灌水定额的影响，进而探讨了灌溉技术参数和畦田规格对灌溉系统性能的影响。提出了适宜畦长和单宽流量的确定方法并给出了其量值。

洛阳地区节水高效小麦玉米连作灌溉制度分析

我国粮食需求增量与耕地减少的矛盾已然成为焦点,尤以北方干旱半干旱地区水资源严重不足更显突出。提高农业水资源利用效率,完善节水高效灌溉体系,提高作物产量已势在必行。针对河南洛阳半干旱地区主要种植模式———冬小麦夏玉米连作,通过作物需水特征分析、生育期降水时序耦合分析,突出一水两用理念,控制水分胁迫时间,依据旱作物土壤计划湿润层水量平衡方程提出最佳供水过程。同时,考虑不同灌溉技术条件下的适宜灌水技术参数,探索不同灌溉方式的灌水量、灌水时间以及实施办法,最终提出不同频率年、不同灌溉模式的适宜灌溉制度。

地面节水灌溉技术

我国灌溉水的利用率只有40％(发达国家的灌溉水利用率80％～90％),即60％的灌溉水在输水、配水和田间灌溉过程中白白浪费掉。因此我国须加大田间工程的建设力度,大力推广节水型的地面灌溉技术。