畦灌水流特性与灌水效率的田间试验研究

分三种土质,不同畦田规格进行畦灌灌水试验,研究水流推进、退水过程、田间入渗、单宽流量、纵坡等对灌水效率、均匀度的影响。结果表明,土质、计划湿润层深度、单宽流量、畦田规格、纵坡对灌水效率的影响非常明显,求得值与规范规定值(0.90以上)有很大差距;利用田间双环入渗实测法求出土壤入渗参数,再用kostiskov入渗公式计算累计入渗深度与入渗时间算得入渗水深均匀系数。计算结果发现入渗水深达0.74 m以上。对畦灌来说,高均匀系数与高灌水效率才意味着高灌水质量。

灌水效率碘—淀粉显色示踪试验

该文旨在研究不同土质、灌水量和灌水方法情况下入渗模式、灌水效率,并探讨不同灌水条件下溶质分布和水流运动模式之间的关系。根据碘-淀粉显色原理示踪水流运动和溶质迁移,分别在壤土和黏土条件下、开展了重力灌溉和微灌方式下的12组入渗试验,采用适用效率、深层渗漏损失率、有效储水率和均匀度对灌水效率进行综合评价。结果表明,入渗水再分布主要受到湿润模式的影响,有效储水率和均匀度随着灌水量的增加而提高,然而深层渗漏损失率也明显增大。溶质分布的均匀程度和深层渗漏损失率均小于水量分布的均匀程度和损失率,根据入渗后水分和溶质的再分布情况对灌水效率进行评价更为直接和全面。

畦田灌水质量评价及水分利用效率分析

畦田灌水质量是影响作物产量和水分利用效率的重要因素。针对现有评价灌水质量存在工作量较大的问题,根据田间实测资料,利用SIRMOD模型、SRFR模型和田间实测方法分别计算灌水效率和灌水均匀度,结果表明根据较少的观测资料利用SIRMOD模型或SRFR模型也可对畦田灌水质量进行评价。根据模拟结果初步得出了在一定条件下单宽流量、平整精度和田面坡度对灌水质量的影响规律,并对不同规格畦田小麦全生育期的平均灌水质量对产量和水分利用效率的影响进行了分析,得出畦长45m,畦宽分别为5.0和7.5m的畦田在获得较高产量的条件下,水分利用效率由现状的1.10kg/m3分别提高到1.38kg/m3和1.35kg/m3,从田间试验角度论证了对灌区较大规格畦田进行缩块改造的必要性。

有限性灌溉对设施草莓产量及水分利用效率的影响

在日光温室环境及盆栽条件下,通过与全灌(FI)比较,研究了亏缺灌溉(DI)及分根交替灌溉(PRD)对草莓产量和灌水利用效率(IWUE)的影响。试验从开花期开始到果实成熟期结束,共分5个处理,全灌(FI);分根灌溉PRD分2个处理水平,即PRD1和PRD2;限制灌溉DI也分两个处理水平,即DI1和DI2。与FI处理相比,DI1和DI2处理的叶水势和气孔导度明显偏低,单株叶面积、鲜果重、平均单果重也显著低于FI处理,但水分利用效率却比FI处理的高(分别高15.8%和29.3%);PRD1处理的叶水势与FI处理的相当,且高于其它处理,而气孔导度比FI,DI1和DI2处理的明显降低,与PRD2处理的相近。PRD1处理的鲜果重、平均单果重与FI处理的相当,比DI1,DI2和PRD2处理的显著提高;与FI处理相比,DI1,DI2,PRD1和PRD2处理分别节水31.5%,50.0%,31.5%和50.0%,水分利用效率分别提高了15.8%,29.3%,44.4%和84.4%。从草莓产量和水分利用效率各指标可以看出,PRD1处理比DI1,DI2和PRD2处理表现出明显的优势,其综合效益最佳。

膜下滴灌条件下土壤水势对糯玉米生长及灌溉水利用效率的影响

设置5个水平的土壤水势下限(-5,-10,-15,-20,-25 kPa),研究了大同市盐碱地膜下滴灌条件下土壤水势对糯玉米(甜糯182号)的生长、产量和灌溉水利用效率的影响,采用二元二次回归拟合的方法对其1 a的田间试验数据进行分析。结果表明,糯玉米各项生长指标随着土壤水势提高呈现先增大后减小的趋势,叶面积在-10 kPa时达到最大值,为6688.75 cm 2·株-1,株高在-10 kPa时达到最大值,为204.20 cm,茎粗在-15 kPa时达到最大值,为3.33 cm;糯玉米的经济产量随着土壤水势的提高而增加,即土壤水势控制在-5 kPa时,糯玉米鲜食产量达到最大值,为8545.25 kg·hm-2;土壤水势控制在-10 kPa时,糯玉米灌溉水利用效率最高,此时灌溉水利用效率为37.39 kg·mm-1·hm-2,灌水量为222.95 mm,产量为8336.25 kg·hm-2。

干旱胁迫对甘肃中部春小麦生理性状及灌水利用效率的影响

为研究干旱胁迫对春小麦生长发育阶段生理性状和灌水利用效率的影响,以高产优质抗旱春小麦新品种‘定丰18号’和‘定丰19号’为材料,对其分蘖期到成熟期进行正常供水(WW)、轻度土壤干旱(MD)和重度土壤干旱(SD) 3种不同水分处理,研究3种处理对小麦叶片水势、光合速率、籽粒灌浆速率、产量构成因素以及灌水利用效率的影响。结果表明,与WW处理比较,MD和SD处理显著降低了叶片水势(p <0. 05),MD处理通过夜间恢复其叶片水势可达到正常水平,SD处理不能恢复; SD处理显著抑制了叶片光合作用,MD处理与WW处理无显著差异(p> 0. 05);与WW处理相比,MD处理籽粒灌浆速率、粒重、穗粒数、千粒重和产量显著增加,而SD处理则显著降低(p <0. 05),不同处理间容重无显著差异(p> 0. 05)。两个不同小麦品种的两年试验结果基本一致,适度的水分亏缺有利于小麦增产,从而可提高其灌水利用效率。

畦田水流特性及灌水质量的分析

在陕西杨凌的冬小麦地及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、灌水效率及灌水均匀系数影响的田间试验,结果表明,文中给出的地面灌溉模型可较好地模拟畦田水流运动。根据灌水前、后土壤体积含水量计算了入渗水深均匀系数,结果表明,入渗水深均匀系数随畦宽的变化趋势与灌水效率相同,但可以达到0.75以上。对地面灌溉来说,高均匀系数并不一定意味着高灌水效率(田间水利用系数)。

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 。

灌水对沙漠绿洲区甘草生长动态和产量的影响

为研究灌水对沙漠绿洲区甘草(Glycyrrhiza uralensis)生长动态和产量的效应,本研究设2 700(W1)、3 600(W2)、4 500(W3)、5 400(W4)、6 300(W5)和7 200(W6)m3/hm2 6个灌水处理。结果表明,灌水明显促进甘草茎叶、根的生长。处理W4、W5和W6株高显著高于W1、W2和W3(P<0.05),主茎生长速度W6处理较W1快60%,较W2快33%;W3、W4、W5和W6处理地上部干质量显著高于W1(P<0.05),干物质积累速度W3处理较W1快11%;根长、芦径、根干质量随灌水量增加而增加,灌水量超过5 400m3/hm2则表现下降趋势,处理W3和W4根干质量最高,在根快速生长期W3和W4处理的一年龄和二年龄根干质量增加速度分别较W1快50%和35%。灌水4 500和5 400m3/hm2,一年龄甘草和二年龄甘草根产量均达到较高水平,但前者灌水效率较后者高,可节水900m3/hm2。

不同时期灌水对冬小麦干热风的防御效应

灾前灌水是防御灾害发生的有效措施,为掌握灌水的关键发育期及适宜灌水量,在防雨棚和自然大田进行冬小麦抽穗期、开花期、灌浆初期灌水试验。结果表明:在开花期,灌水100、150 mm自然大田干热风穗的发生率比遮雨棚降低31.77%、32.85%,而穗粒重自然大田比防雨棚提高12.25%、5.45%;无论开花期还是抽穗~灌浆初期,灌水处理的千粒重均比对照大,防雨棚中随灌水时间推后千粒重逐渐增大,而自然大田以开花期灌水千粒重最大,为47.664 g。灌水100、150 mm处理,灌水效率自然大田均比防雨棚高,且均以开花期灌水效率最高,为4.110 g·m^-2 ·mm ^-1 ,防雨棚灌水150 mm比灌水100 mm高约0.2 g·m ^-2 ·mm^-1 ,而自然大田受自然降水补给调节土壤水分,灌水150 mm比灌水100 mm低0.565~1.301 g·m ^-2 ·mm ^-1 。灌水对干热风防御效应效果自然大田较防雨棚更为显著,且以开花期灌水效应最为显著。

地面灌溉水流特性及水分利用率的田间试验研究

在内蒙古风沙区一种砂土和壤质砂土的春小麦生育期内进行了畦田规格和灌水技术要素对水流推进和消退过程、田间水利用系数、灌水效率及灌水均匀系数影响的田间试验。试验中畦田坡度基本一致 ,畦长均为 60 m ,畦宽变化范围为 1～ 4m ,单宽流量为 3 .8～ 15 .2 L / ( s· m )。结果表明 ,畦田水流推进曲线可用幂函数表示。在所研究的畦田中 ,1m宽度的畦田灌水效率最低 ,宽度 2 m和 3 m的畦田灌水效率相近 ,畦宽由 3 m增加到 4m时 ,灌水效率呈降低趋势 ,因此试验条件下的畦田适宜宽度为 2～ 3 m。对所研究的土壤来说 ,春小麦生育期内平均灌水效率 (田间水利用系数 )仅为 0 .5左右 ,与规范规定值 ( 0 .90以上 )尚有很大差距。利用水量平衡法求出的土壤入渗参数和观测的入渗时间 ,计算了入渗水深均匀系数。结果表明 ,入渗水深均匀系数随畦宽的变化趋势与灌水效率相同 ,但可以达到 0 .8以上。对地面灌溉来说 ,高均匀系数并不一定意味着高灌水效率 (田间水利用系数 )。

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。

入沟流量对蟠桃沟灌和蓄水坑灌灌水质量的影响

在三工河流域典型灌溉条件下,进行不同入沟流量的田间灌水技术试验,以灌水均匀度(Ed)和灌水效率(Ea)为指标对蟠桃沟灌和蓄水坑灌的灌水质量进行评价,结果表明:沟灌条件下入沟流量对Ed、Ea的影响较大,总体而言,Ed、Ea随入沟流量的增加而增高,在相近条件下宜采用较大的入沟流量;蓄水坑灌条件下两种入沟流量的Ed和Ea差异较小,表明入沟流量不是影响蓄水坑灌灌水质量的主要因素,在土壤、地形等灌溉条件较差地区,蓄水坑灌法是适宜于果树的地面灌溉技术方式。

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。

膜孔沟灌技术要素对灌水质量评价指标的影响

结合春玉米膜孔沟灌田间试验,研究了膜孔沟灌主要灌水技术要素膜孔径、开孔率、单宽流量及地面坡度在不同水平组合下对灌水质量评价指标影响的显著性,并建立最优技术要素组合的回归方程。结果表明:各灌水技术要素对灌水均匀度和灌水效率影响的显著性不同,灌水均匀系数不宜单独用来评价膜孔沟灌灌水质量。

甘肃景泰提水灌区田间灌水技术评价与改进

通过田间灌溉试验和计算机模拟 ,对景泰提水灌区现行地面灌水技术进行了评价 ,研究对比了地面灌溉田间灌水效率的 2种计算方法。用模拟地面灌溉水流运动的计算机模型模拟灌溉试验 ,得到平均灌水均匀度和田间灌水效率 ,并针对灌区田间灌水技术存在的问题 。

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。

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。

地面灌溉水流特性及水分利用率的数学模拟

在内蒙古风沙区一种砂土和壤质砂土的春小麦生育期内进行了畦田规格和灌水技术要素对水流推进和消退过程、田间水利用系数、灌水效率及灌水均匀系数影响的田间试验。并用SRFR406软件对畦灌条件下的水流特性及水分利用率进行了数学模拟。结果表明,运用SRFR模型能较好地模拟地面灌溉的水流推进及消退过程,尤其是推进过程模拟求得的结果与实测结果基本吻合。畦田的微地形对灌水效率的影响较大,尤其是畦田尾部反坡对灌水效率及水流推进与消退都有较大影响。为提高灌水效率,应加强耕作管理,消除反坡。畦田规格对灌水效率也有一定的影响,从获得较高灌水效率的角度来说,以畦宽2～3m、畦长50～60m较为适宜。

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。