毛细束自适应灌溉初探

介绍了一种新兴的节水灌溉技术:毛细束自适应灌溉。其具有高度节水,无需或只需很少外界动力,自动根据土壤含水量调整供水多少等优点。阐述了毛细束自适应灌溉的作用原理以及毛细束自适应灌溉中的几点关键问题。

基于物联网技术的农业节水自适应灌溉系统

为了解决现代农业智能化灌溉水平低、浇灌水质监测不到位等问题,设计了一种基于物联网及太阳能技术的节水农业自适应灌溉系统;该系统将水质测量信息、水坝水位信息、土壤的温湿度信息通过无线发送模块传输到中心计算机,以便操作人员进行及时处理;系统采用太阳能供电,解决了农田处于野外环境而无法获取电源的问题;现场实践结果表明:该系统具有自适应灌溉、智能泄水、水质监测等功能。

变温度-风速模拟条件下微润灌工况自适应调节机理

通过模拟光照、吹风改变蒸发强度,对比分析了4种蒸发条件(CK、光照(L)、吹风(W)、光照+吹风(LW))下微润灌入渗速率以及湿润体变化特征。结果表明,常温下微润灌累积入渗量与时间呈显著线性相关关系(决定系数R2>0.99),符合Philip入渗模型水平吸渗项入渗规律;微润管出流速率因多孔介质管壁穿透入渗、管周土壤水分入渗分别随时间呈现出初期骤增、线性减小的演变规律;改变上边界条件后各处理蒸发均显著增大,然而入渗速率只随温度增加而提高,吹风带走土表热量,入渗速率反而减小;光照期间,L、LW处理入渗速率分别增长56.56%、29.51%;撤去光照2 h后,LW处理蒸发强度不变,入渗速率骤降5.90%,揭示了微润灌对温度响应的敏感性远高于上边界蒸发。湿润锋运移距离与时间呈显著幂函数关系,温度提高后入渗速率增加促进了湿润锋运移,温差和重力势共同驱动下水分向背离热源方向移动,光照处理中湿润锋水平运移距离D_(horiz)、垂直向下运移距离D_(down)较预测值分别增长75.81%、99.30%。该研究揭示了源于辐射的地温变化在微润灌入渗中的关键驱动效应,有效补充了微润灌在温差、辐射骤变区域的管出流及土壤水分动态运移机理,研究结果可为基于气象数据、作物需水和墒情的微润灌智慧调控模式设计提供理论依据。

基于节水灌溉技术智能化管理系统的作物需水模型分析研究

该研究建立了一种基于作物需水模型的节水灌溉智能化管理系统,通过作物全生育期的需水量不同自适应的调整灌溉量,在保证作物正常产出的情况下,使保水节水的效果达到最大化,为提高作物需水模型估计效率,先以经验灌溉量为基础,将田间水位转化为灌溉量统计,通过观察作物全生育期的田间水位的变化,去除干扰后进行数学建模分析,并将模型带入管理系统进行迭代优化,使管理系统的逐日灌溉量逐渐逼近作物全生育期日需水量,合理有效地分配水资源,极大程度地减少了水资源的浪费。