蕾期和花铃期不同灌水下限对滴灌棉花产量的影响

为探究棉花生长关键时期灌溉预警线,2017年在新疆呼图壁县开展了蕾期和花铃期灌水下限分别为55%(仅蕾期)、65%和75%田间持水量(θf)及其不同组合的大田试验,研究了不同滴灌条件下棉花的生长及产量状况。结果表明:灌水下限的提升对株高和生物量有明显的促进作用,在蕾期灌水下限从55%θf增至75θf,棉花株高和生物量分别增加了0.18~0.19 cm·d-1和11.58~20.44 g;在花铃期灌水下限从65%θf增至75θf,棉花株高和生物量分别增加了0.04~0.10 cm·d-1和3.47~4.04 g;蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θf和75%θf时单铃重和单株成铃数分别为5.58 g和7.79个·株-1,显著高于其他处理;蕾期和花铃期灌水下限均为75%θf时耗水量最大,为517.05 mm;蕾期和花铃期灌水下限分别为55%θf和65%θf时籽棉产量显著低于其他处理;蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θf和75%θf时与均为75%θf时产量无显著性差异。综上,棉花蕾期和花铃期灌水下限分别为65%θf和75%θf为适宜的灌溉预警线。以播后天数为自变量,Logistic模型可以很好地模拟棉花的株高和生物量,以耗水量和株高为自变量预测棉花生物量变化情况的模型可为滴灌棉花灌水量及生长状况预测提供指导。

新型超声波方形量水槽测流误差试验研究

为提高新型超声波方形量水槽在非淹没出流条件下的测流量精度,加强新型超声波方形量水槽在明渠量测水中的适应性,进而推进灌区信息化建设,在超声波方形量水槽前后加设水力收缩段,并引入水力学公式辅助测流,最后与三角堰进行流量误差对比试验研究.研究结果表明:无收缩段的方形量水槽在淹没出流条件下测流误差低于8%;有收缩段方形量水槽在流量大于0.1 m^(3)/s时测流误差低于8%;流量小于0.1 m^(3)/s时收缩段流量公式计算误差小于5%.收缩段和水力学公式辅助测流的方法有效改善了新型超声波方形量水槽在非淹没出流条件下的测流精度,提高了新型超声波方形量水槽在明渠量水中的适用性,为超声波方形量水槽在实际量水中的应用提供技术保障.这种精度高,适应性强,测流简便的新型量水槽节约了明渠量水所需的人力物力,推动了灌区量水信息化的建设进程.

水钾耦合对北疆机采棉水钾利用效率及产量的影响

【目的】探索不同土壤含水率区间与钾肥施用量之间的耦合效应,优化机采棉灌水和钾肥施用方案。【方法】以膜下滴灌棉花为研究对象,设计了3个土壤含水率(田间持水率的40%～60%、60%～80%和80%～100%,W1、W2、W3)和3个施钾水平(30、60和90 kg/hm^2,K1、K2、K3),研究了机采棉的株高、叶面积指数、生物量和产量。【结果】土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,钾肥对棉花株高的增益效果更加明显;施钾量在30 kg/hm^2和60 kg/hm^2时,土壤含水率能显著提高株高的日增长量。叶面积指数随着施钾量和灌水量的增加而增加。土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm^2时,最有利于棉花生物量的形成。土壤含水率为田间持水率的60%～80%时,棉花单株有效铃数和籽棉产量最多,且籽棉产量和有效铃数随着施钾量的增加而增加,W2K3处理的籽棉产量最高(7 579.78 kg/hm^2),有效铃数最高(9.03个/株)。钾肥能促进棉花单铃质量的形成,但是单株有效铃数的增加会减缓钾肥对棉花单铃质量的促进作用。当灌水水平一致时,钾肥生产效率随着施钾量的增加而显著降低。在土壤含水率为田间持水率的80%～100%且施钾量为90 kg/hm^2时,棉花的水分利用效率最低。【结论】土壤含水率为田间持水率的60%～80%且施钾量为90 kg/hm^2为适宜的灌水施肥方案,有利于生物量向生殖生长倾斜,获得较高的水钾利用效率以及棉花籽棉产量。

膜下滴灌自动化棉田地温探究与预测

为探究自动化膜下滴灌棉田地温变化规律及其影响因素,开展了大田试验,研究了地温与气象因子、植株覆盖度、土壤含水率、降雨和灌溉的关系。结果表明:在时间上,地温在灌溉期总体上呈现先增大后减小的趋势;太阳辐射、大气压强、相对湿度和大气温度与地温要素的相关性显著,且建立的最小二乘回归方程能较好的模拟日均地温变化情况。在空间上,地温单日变化都可用正弦曲线进行拟合。土壤含水率和覆盖度的增加,能够抑制棉田地温的变化。降雨和灌溉主要通过增加土壤含水率来改变地温。研究表明,通过建立气象因子与日均地温的回归方程和不同土层地温与时间的正弦函数能较好的模拟各土层地温,为根区构造适宜的水热环境。

基于井电双控平台的地下水流场动态监测与提取

[目的]基于灌区已建成“井电双控”平台的优势,提出利用抽水井水位来获取开采期地下水流场的动态变化,为地下水资源的科学管理及合理利用提供技术支撑。[方法]利用Processing MODFLOW软件模拟得出研究区的仿真流场,以此作为抽水井水位确定流场的判别标准,并对该方法下流场的拟合效果进行评价与改进。[结果]直接使用抽水井水位得出的流场较仿真流场整体偏小;使用抽水井降深修正后的水位得出的流场与仿真流场拟合效果较好,但实际中需要结合模型计算;在部分抽水井内安装水位监测设备基础上增加专用监测井,其得到的动态流场与仿真流场接近且易于实现,说明该方法可用于研究区流场的动态监测。[结论]基于“井电双控”系统下,将抽水井作为监测井的方法有效解决了因地下水监测站网密度低、信息传输时效性差等造成对地下水管理存在偏差的问题,对加强地下水位—水量的双控管理及区域地下水资源的保护具有一定的应用价值。

呼图壁县膜下滴灌棉花灌水时间研究

以大田不同滴灌管铺设方式下的滴灌棉花为对象,研究其最佳灌水时间。试验在同一灌区内不同滴灌管铺设模式下,通过滴头正下方开挖坡面,观察湿润锋的趋势及其随灌水时间的变化情况。结果表明:在大田膜下滴灌条件下,土壤水平湿润锋基本呈圆形分布;在一定灌水量和滴头流量条件下,土壤垂直湿润锋明显地大于水平湿润锋,且随着灌水时间的增大呈二项式关系,拟合公式R^2均大于0.98;由此可以确定该地区滴灌棉花一膜两管方式的滴灌棉花灌水时间8h为合理,一膜三管方式滴灌棉花灌水时间6h较为合理。