Effects of Irrigation Water Quality and Drip Tape Arrangement on Soil Salinity,Soil Moisture Distribution,and Cotton Yield (Gossypium hirsutum L.) Under Mulched Drip Irrigation in Xinjiang,China

More and more attention is being focused on saline water utilization in irrigation due to the shortage of fresh water to agriculture in many regions. For purpose of reducing the risks of using of saline water for irrigation, the mechanism of soil moisture and salinity distribution and transport should be well understood for developing optimum management strategies. In this paper, field experiments were carried out at Junggar Basin, China, to study the effects of drip irrigation water quality and drip tape arrangement on distribution of soil salinity and soil moisture. Six treatments were designed, including two drip tape arrangement modes and three irrigation water concentration levels （0.24, 4.68, and 7.42 dS m^-l）. Results showed that, soil moisture content （SMC） directly beneath the drip tape in all treatments kept a relatively high value about 18% before boll opening stage; the SMC in the narrow strip in single tape arrangement （Ms） plot was obviously lower than that in the double tapes arrangement （Md） plot, indicating that less sufficient water was supplied under the same condition of irrigation depth, but there was no significant reduction in yield. Mulching had not significant influence on salt accumulation but the drip tape arrangement, under the same condition of irrigation water depth and quality, compared with Md, Ms reduced salt accumulation in root zone and brought about relatively high cotton yield.

非复用型单翼迷宫式滴灌带人工紫外老化和热老化性能研究

分别对滴灌带进行人工加速紫外老化和50℃热老化试验,研究了两种老化后氧化诱导时间(OIT)、熔融温度(T_(m))、拉伸强度(σ_(m))、拉伸断裂应变(ε_(m))、熔体质量流动速率(MFR)和炭黑含量(c)指标的变化,以及50℃热老化后流量均匀性、爆破压力、耐水压、耐拉拔和抗泥沙堵塞水力学使用性能变化或符合国标情况。结果表明,滴灌带人工加速紫外老化后的性能指标变化幅度明显大于50℃热老化的,尤其是OIT;在老化624 h后,人工加速紫外老化的OIT下降速率是50℃热老化的4.25倍。人工加速紫外老化的σ_(m)、ε_(m)、c、T_(m)和MFR下降速率分别是50℃热老化的1.24、1.17、1.11、1.02和1.01倍;滴灌带在人工加速紫外老化后,OIT、σ_(m)、ε_(m)和c的指标保持率变化相对较大;在50℃热老化后OIT保持率变化相对较大,水力学使用性能受50℃热老化影响较小,且在老化过程及624 h后均符合国标要求;对国标OIT不小于5_(m)in的要求而言,当保持率为21%时,σ_(m)保持率达到失效程度;因此,使用过程中滴灌带的OIT应不小于1.05_(m)in,否则可能失效。

内镶式滴灌带绕流流道水力性能研究

该文运用水力学公式、数值模拟和快速原型试验研究了绕流流道滴灌带的水力性能,并建立了设计流量与流道结构参数之间的计算模型。数值模拟得到的流场水力结构显示水流的水头损失主要集中在流道的拐角,分支和交汇处。在数值模拟的基础上,利用快速成形技术制造出16种结构形式的绕流流道,并进行压力与流量特性试验。试验结果表明:绕流流道的流态指数为0.5左右,且受流道的截面积和单元数的影响较小;而流量系数则随截面积的增加而增加,随单元数的增加而减小。144组试验数据的回归结果显示:流量随流道的截面积和工作压力的增加而增大,随单元数的增加而减小;其中,截面积影响最大,单元数次之,最后是工作压力。

滴灌模式对棉花根系分布和水分利用效率的影响

理解膜下滴灌参数对土壤盐分运移和作物生长的影响是制定科学滴灌制度、合理利用水资源的重要环节。毛管布置方式和滴灌水质是膜下滴灌的重要参数,为研究其对土壤盐分变化、棉花根系分布及水分利用效率的影响,设计了2种毛管布置方式(一管四行(Ms)和一管两行(Md))和3个滴灌水质水平(淡水0.24dS/m、微咸水4.68dS/m、咸水7.42dS/m)。结果表明,滴管布置方式对土壤盐分变化和根系分布有显著影响。在相同滴灌水质条件下,Ms处理有利于降低棉花根区土壤含盐量。所有处理根系主要分布于0～40cm土层内,矿质水滴灌时Md中根系受抑制程度明显高于Ms,但其主要影响根系密度δR>0.5kg/m3区域的分布范围,对δR>0.2kg/m3区域范围分布无明显影响。生育期内棉花总耗水量随滴灌水矿化度的上升而降低,与滴管布置无关。相对淡水滴灌而言,矿质水滴灌时Ms处理产量有所降低,但其水分利用效率随灌水矿化度上升而升高;而Md处理产量和水分利用效率均随灌水矿化度上升而下降。

温室大棚蔬菜生产中滴灌带灌溉应用效果分析

在温室大棚蔬菜生产中应用膜下软管滴灌技术，能为作物生长发育创造良好的水、肥、气、热等生态环境，使温室大棚内５～１５ｃｍ土壤层平均温度提高１．５～２℃，气温平均提高０．５℃，空气相对湿度降低１０％～１５％，改善土壤理化性状，减轻病害，省水、省肥、省农药，促进蔬菜早熟。

低压条件下滴灌带灌水均匀系数试验研究

对常压滴灌系统中使用较多的6种国产单翼迷宫和内镶片式滴灌带,在低压条件下进行了滴灌带铺设长度、压力水头、地形坡度3个因素对滴灌带灌水均匀系数影响规律的试验研究,试验结果表明,0坡低压条件下,在试验的滴灌带铺设长度范围内（60～120 m）,滴灌带长度较短时,影响滴灌带均匀系数的主要因素为制造偏差,随着滴灌带长度的增加,滴灌带流量大小成为影响滴灌带灌水均匀系数的主要因素,而制造偏差变为次要因素;随着滴灌带进口压力的增大,各规格滴灌带均匀系数也有所增加,当滴灌带铺设长度较大时,滴灌带的规格类型对滴灌带的灌水均匀系数存在显著影响;试验结果还表明,当滴灌带铺设坡度从逆坡-1%到顺坡1%变化时,灌水均匀系数呈逐渐增加的趋势,低压条件下逆坡对滴灌带灌水均匀系数影响尤为显著。

浑水引起迷宫灌水器物理堵塞因素实验研究

对浑水通过薄壁滴灌带和模型迷宫灌水器时的流量变化过程及堵塞进行了测试,分析了泥沙颗粒粒径、浑水含沙量及迷宫灌水器进口压力等因素对迷宫式灌水器堵塞的影响程度。结果表明,所用灌水器的堵塞是一个很快的过程,泥沙颗粒粒径是灌水器堵塞的主要因素,对灌水器的堵塞起着决定性作用;灌水器进口压力对灌水器的堵塞会产生一定的影响;而浑水含沙量的高低只是在堵塞发生后,影响灌水器被堵死的速度。

滴灌与喷水带灌溉对香蕉生长及水肥利用的影响

通过田间试验探讨了滴灌施肥、喷水带灌溉加人工撒肥、常规灌溉施肥3种水肥管理方式对香蕉生长及水肥利用的影响,并对3种灌溉施肥方式下的经济效益进行比较。结果表明:与常规灌溉施肥及喷水带灌溉加人工施肥方式相比,通过滴灌施肥系统进行灌溉和施肥能显著促进香蕉生长发育,增加香蕉各部分生物干重,增加一级根数量,促进香蕉集中抽蕾,增大香蕉果指长、果指围,香蕉产量增加值达到29.37%;在滴灌施肥下有利于氮、钾等养分的平衡供应,提高养分的利用效率;滴灌施肥和喷水带灌溉加人工撒肥两种灌溉施肥方式均有利于节省肥料、人工等生产成本,而滴灌施肥条件下所取得的经济效益更显著。研究结果将为滴灌施肥技术在香蕉生产上的应用提供理论依据。

滴灌带铺设模式对成龄枣树根系再分布及产量的影响

【目的】探明长期漫灌改滴灌后适宜的滴灌带铺设模式对成龄枣树根系再分布及产量的影响。【方法】以新疆长期漫灌红枣为研究对象,设置3个滴灌带铺设模式,分别为枣树二侧50 cm(T1)、35 cm(T2)和20 cm(T3)处铺设滴灌带,以漫灌为对照(CK),研究漫灌改滴灌对土壤水分分布、枣树根系再分布及产量的影响。【结果】漫灌改滴灌后,土壤湿润区显著收缩,水分集中在根系聚集区;随着滴灌带铺设距离的增大,土壤湿润区由窄深型演变为宽浅型,有利于红枣根系生长。长期漫灌条件下成龄枣树根系空间分布相对均匀,经过连续2 a的滴灌调控,T1、T2、T3处理0~60 cm土层平均根长密度分别比CK增加了32.7%、31.6%和21.4%;水平方向上,T1处理和T2处理距离树干0~75 cm根长密度较CK提高了20.1%和24.5%,T3处理0~50 cm根长密度较CK提高了25.8%,但50~100 cm下降了15.2%;漫灌改滴灌还可显著提高红枣产量和灌溉水分利用效率,滴灌第2年,T1处理和T2处理红枣产量分别达到了9 135 kg/hm^(2)和9 107 kg/hm^(2),分别比CK提高了12.9%和12.5%。【结论】针对新疆长期漫灌红枣改滴灌初期,35 cm或50 cm的滴灌带铺设模式,有利于提高枣树根系的调控和果实产量。

旧滴灌带耐拉拔试验研究

为了给旧滴灌带回收机提供设计依据,测量了4种旧滴灌带的拉断载荷及在定载荷下的伸长率。试验测得各组样品最大拉断载荷均值分别为333.82、208.81、219.65、204.27N,定载荷下的伸长率分别为0、7.5%、2.5%、12.5%。根据试验数据得出结论:回收已达使用年限的旧滴灌带时,带的最大载荷应不超过200N,以避免带回收过程中断裂;回收未达到使用年限的旧滴灌带时,带的最大载荷应不超过100N,以避免带产生严重变形。

滴灌带间距和灌水定额对春小麦产量和水分利用效率的影响

为了探究春小麦合适的滴灌灌水定额和滴灌带间距组合,2015年3—7月进行了春小麦大田试验,研究3种滴灌带间距(D1:60 cm、D2:90 cm、D3:120 cm)和3种灌水定额(I1:35 mm、I2:45 mm、I3:55 mm)对西北旱区春小麦产量和水分利用效率的影响。试验结果表明:产量最高的处理为D1I2达到8964 kg/hm^2。当滴灌带间距为60 cm和90 cm时,灌水定额从35 mm增加至45 mm时产量显著增加,灌水定额达到55 mm时产量分别下降9.5%和2.2%。灌水定额为35 mm和45 mm时,滴灌带间距60 cm的处理产量显著高于滴灌带间距120 cm的处理;灌水定额增加到55 mm时,3个滴灌带间距处理产量无显著差异。水分利用效率在1.57~2.11 kg/m^3间变化,最高的为D2I2处理。综合考虑产量、灌水量、水分利用效率和滴灌带投入,D2I2处理是该地区最优的滴灌带间距和灌水定额组合。

含沙水滴灌条件下灌水器抗堵塞试验研究

对4种不同滴灌管(带)在含沙水滴灌条件下灌水器的出流量变化及淤积堵塞情况进行了田间试验研究。经过多次灌水试验,结果表明,4种滴灌管(带)灌水器出流量均随灌水次数的增加和距离毛管进水口长度的增加呈减小趋势,最后完全堵塞的灌水器均发生在毛管的末端;在相同水质和灌水压力下,大流量灌水器抗堵塞性能较好,即大流道灌水器的抗堵塞性能优于小流道灌水器;随着灌水次数的增加在滴灌管(带)的管腔内有细小泥沙淤积,小流量滴灌管(带)在70～80 m处泥沙淤积量骤然增加,大流量滴灌管(带)在80～90 m处骤然增加,管内泥沙的沉积大大增加了灌水器的堵塞几率,因此定期对滴灌带进行冲洗可以有效减小堵塞。

灌溉量及滴灌管埋深对无膜地下滴灌棉花产量的影响

通过设置灌溉量和滴灌管埋深的二因素三水平田间小区试验,研究灌溉量和滴灌管埋深对无膜地下滴灌棉花产量的影响,以明确在无膜条件下地下滴灌棉田灌溉量和滴灌管埋深的最优指标。结果表明,无膜灌溉量为4 200m3/hm2,滴灌管埋深5cm时,产量最高,为最佳无膜覆盖滴灌量和滴灌管埋深设置,当灌溉量较低时,滴灌管要深埋,反之,则要浅埋。仅从经济效益来看棉花种植采用地膜覆盖更好,但无膜覆盖具有较好的社会效益和生态效益。

三级流道结构滴灌带的水力性能试验

该试验测定了两种三级流道结构滴灌带压力-流量关系和出水口流量偏差系数,并采用模拟堵塞方法对各级流道堵塞情况下出水口流量变化进行观测,试验表明:相同的流道断面,不同的流道结构对出水口流量和流态指数产生较大的影响;当某一级流道堵塞时,全程贯通式多级流道具有明显的流量互补效果;第I级流道堵塞影响范围较大、出水口流量减少率较高。

新型双壁滴灌带的研制与应用

介绍了新型双壁滴灌带的工作原理与结构 ,研究了双壁滴灌带的水力性能、设计特征以及田间应用设计 ,并对其田间应用情况及效益进行了分析。结论认为 :该产品的壁厚 0 .15～ 0 .2 5mm ,爆破压力 45 0kPa、出水均匀度在 90 %以上 ,流态指数 0 .77,具有较好的抗堵塞性能和降低工程投资。

滴灌带紫外光人工加速老化实验方法的研究

以棉花种植田为单翼迷宫式滴灌带自然暴露老化试验田和UVA-340荧光紫外灯管作为紫外光人工加速老化光源,研究分析连续3年的人工加速光老化与自然气候暴露老化试验两者的相关性。结果表明,紫外灯辐照度控制在0.68W/m2、黑板温度为60℃、冷凝温度为60℃、光照3h、冷凝3h、风吹10min等试验条件下,人工老化12d的试样断裂伸长率的保持率平均为84.4%,而棉花田自然暴露老化150d为78.8%,变化规律比较接近,说明有较好的相关性。

澳大利亚棉花地下滴灌技术

随着水资源的短缺以及人们对农业可持续发展的认识 ,地下滴灌 (SDI)已经成为世界各国研究和应用的热点。目前 ,SDI在美国、法国、日本、澳大利亚等已有较大面积应用 ,在一些严重缺水的国家和地区 ,如中东地区的部分国家也得到应用 ,我国地下滴灌的研究刚刚起步。分别从地下滴灌的设计、安装、管理和经济效益角度 ,介绍了地下滴灌在澳大利亚棉花上应用情况。重点分析了滴灌带的布置方式、设计耗水强度、过滤器选择和出苗问题以及地下滴灌对棉花产量的影响。

不同水质条件下灌水器抗堵塞性能研究

研究不同含沙水滴灌条件下,随着灌水次数的增加滴灌管（带）的堵塞情况;灌水器出流及淤积在滴灌管（带）管腔内的泥沙含量和粒径组成。经过多次灌水试验,试验结果表明：经过11次灌水试验,D120水质情况下滴灌管（带）堵塞情况好于S120;S100和D75水质情况下,经过相同次数的灌水试验,4条滴灌管（带）堵塞灌水器个数及位置相同;S80和D75水质情况下,虽然D75水质下灌水次数多,但4种滴灌管（带）抗堵塞性能明显要好于S80水质情况下;不同水质情况下4条滴灌管（带）的前60 m,管腔内泥沙淤积量很小,70~90 m处泥沙淤积量则不同程度的增加,淤积在管腔内的泥沙中值粒径D50最大值出现在60~90 m。

高垄平台滴灌带铺设机的设计与试验

我国是全球严重缺水的国家之一,且现有水资源分布极其不均,降雨时节集中,耕地面积多分布在干旱、半干旱地区,导致我国农业水资源利用问题日益尖锐。针对具有抗旱、抗涝功能的高垄平台耕作方式,设计一种与之相配套的滴灌带铺设机,该机兼有中耕及扶垄等功能。滴灌带铺设部分包括滴灌带支撑、导向及间歇覆土等机构。在机架上设有固定松土铲和扶垄器的安装孔,可以根据需要安装配件来进行中耕或扶垄作业。

高垄平台滴灌带铺设机改进设计与试验

针对第一代滴灌带铺设机作业速度波动时滴灌带输出量不稳定、产生堆积、缠绕,覆土动作不稳定问题,文章在原有基础上设计滴灌带输送控制机构,改进覆土轮结构和尺寸,实现高垄平台滴灌带铺设及滴灌带间隔性覆土作业,完成第二代滴灌带铺设机设计。在田间试验中,滴灌带未出现堆积、缠绕;当开沟铲入土深度为18 cm,覆土轮压力657 N,机组作业速度6 km·h-1时,相应覆土量727 g,覆土间隔233.8 cm,开沟宽度29.6 cm。结果表明,第二代滴灌带铺设机可完成滴灌带铺设、间隔覆土、抚垄等作业,满足实际作业需求。