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基于水量平衡原理的裂隙优先流双域渗透模型及其应用 总被引：1，自引：0，他引：1
针对农田裂隙在灌溉过程中造成灌水效率降低和养分淋失等现象，基于表层入渗、裂隙边壁层流通量、裂隙边壁水平吸渗三者与灌水强度平衡原理，构建了基于水量平衡的优先流双域渗透模型，采用染色示踪试验进行了验证，并基于该模型进行了初始/边界条件旋转设计模拟应用。结果表明，试验优先流模式可显著区分为基质流态（土层深度0~10cm）和优先流态（土层深度大于10cm），染色覆盖率在土层深度大于10cm的区域内呈线性骤降趋势；对比分析实测和模拟流态可知，本文提出的裂隙流双域渗透模型可有效预测土壤上边界入渗特征、基质流入渗深度和染色覆盖率随深度的变化，实测和模拟染色覆盖率极显著相关（P<0.01，R2为0.981），裂隙流发育可分为供水强度控制、表层入渗能力/裂隙边壁层流控制、表层/裂隙边壁入渗能力控制3个阶段。基于该模型采用初始体积含水率（θi为0.20、0.25、0.30、0.35cm3/cm3）和灌水强度（R0为0.10、0.08、0.06、0.04、0.03、0.02cm/min）旋转设计，分析了初始及边界条件下优先流特征，模拟结果表明，增大灌水强度可使优先流指数增加而降低灌水均匀度，而当初始含水率升高时，优先流强度减弱且基质流深度增加。本文基于水量平衡原理模拟了裂隙流湿润锋推移过程，消除了传统双域渗透模型难以量化裂隙边壁糙率和层流厚度的缺点，丰富了膨缩性土壤裂隙优先流预测理论，可为农田水分管理和水肥渗漏淋失抑制提供依据。 相似文献
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该研究拟利用直径为20cm的标准蒸发皿,制定简单易行的喷灌冬小麦灌溉计划。试验于2005－2006年和2006－2007年冬小麦生长季节,在中国科学院通州农田水循环和节水灌溉试验基地进行。以布置在冠层上20 cm直径蒸发皿水面蒸发量（E）为基础,研究了不同水面蒸发量倍数（分别为0.25、0.50、0.75、1.00和1.25倍,以及不灌水对照处理）灌溉水量条件下,喷灌水量对土壤水分、冬小麦生长、产量、耗水量和水分利用效率的影响,分析了利用水面蒸发量制定喷灌灌溉计划的可行性。试验结果显示,喷灌条件下土壤水分主要在0～60 cm土层内变化。当灌溉水量小于0.25E时,冬小麦叶面积指数和生物量较小,而大于1.00E也会抑制冬小麦生长。喷灌条件下冬小麦单个生育期内的耗水量在 312～508 mm内变化,耗水量随着灌水量的增加而增加。喷灌0.50E～0.75E时,冬小麦产量和水分利用效率最高或者接近于最高;灌水量较小（≤0.25E）和较大（≥1.00E）时均会降低产量。建议在北京地区冬小麦返青后,喷灌水量可采用0.50～0.75倍的20 cm蒸发皿水面蒸发量,灌水间隔可采用5～7 d。 相似文献
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不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为探讨不同节水灌溉方式对小麦产量及水分利用效率的影响,在通许试验基地进行了节水灌溉方式(滴灌、微喷灌、喷灌和小白龙)及灌水量(45、90、135mm)的大田试验,分别于拔节和灌浆前期灌水。结果表明:小麦收获时土壤储水量表现为滴灌微喷灌喷灌小白龙,总耗水量以滴灌和微喷灌方式下较少;小麦千粒重随灌水量增加有降低趋势,且在微喷灌方式下明显高于其他处理,而小麦群体、穗长、小穗数和穗粒数均以滴灌方式下表现较佳;灌水能增加小麦产量,水分利用效率随灌水量的增加而降低;以滴灌135 mm的产量最高,水分利用效率以滴灌45mm处理为最高。4种节水灌溉方式中,滴灌更有利于增产和节水,其次为微喷灌。 相似文献
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基质配方和灌溉方式对生菜根系和产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为筛选高产的生菜栽培基质配方及配套灌溉方式,根据滴灌和微喷灌水分在基质中的分布特点,研究了4种有机基质和2种灌溉方式下生菜产量和根长密度分布状况,分析了在滴灌和微喷灌条件下生菜根长密度剖面相对分布的异同,提出了生菜根长密度垂向分布模型及生菜产量和根长密度的关系模型。结果表明:滴灌处理在12 cm以下基质层含水率明显高于上层基质,微喷灌处理基质水分主要集中在15 cm以上基质层且水分分布较均匀。复配基质栽培生菜的根长密度比纯醋糟基质高27%,且在剖面的垂直分布随深度增加而递减;微喷灌下生菜根系集中于表层(0~6 cm),占71%以上,较滴灌有上移现象。复配基质栽培生菜产量比纯醋糟基质高10%。灌溉方式对生菜产量影响具有季节性,春季滴灌的生菜产量比微喷灌高22%以上,夏季滴灌的生菜产量比微喷灌低11%。选用复配基质进行栽培,春、夏季分别采用滴灌和微喷灌的方式最有利于生菜高产和根系的生长。 相似文献
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【目的】研究多次微量滴水技术对南疆棉田土壤水热盐分布的影响。【方法】在南疆第三师开展小区试验,设置不同灌水量(每次15～45 mm)及灌水频率(1～3次)处理(1-15、1-30、1-45、2-15、2-30、2-45、3-15、3-30、3-45),以春灌为CK(225mm),研究灌水量与灌水频率对棉田土壤湿润体含水率、耗水特征、土壤温度、土壤pH值及土壤盐分的影响,以期找到南疆盐碱地棉苗发芽所需水分供应与盐分洗脱水量的平衡关系。【结果】灌水量为15 mm处理能较好的将湿润区控制在种孔附近范围,湿润体内含水率极大值交汇点在距滴头点水平、垂直10 cm处,与春灌CK整个剖面土壤含水率相比均小于10%,剖面内平均含水率达到14.6%;2-15处理棉花播种出苗期-苗期灌水后耗水量、耗水强度及水分利用效率表现最佳,分别为241.52 m3/hm2、1.42 mm/d、1.08 kg/m3,且显著高于CK;土壤温度随灌水量增加而降低,但土壤温度会在灌水一段时间后回升并高于CK,灌水次数越多,灌水12～24 h后土壤温度越高;各处... 相似文献
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以当地畦灌模式为对照,采用完全随机裂区设计,在河西走廊(甘肃省永昌县)地区进行了大田喷灌试验,试验设置了灌水量(I高、I中、I低:3 300、2 550、1 800 m~3/hm~2)与施肥量(F高、F中、F低:337.5、225、187.5 kg/hm~2)两个因素,研究了不同灌水方式、灌溉施肥处理、生育期下0~80 cm土层硝态氮的分布特征。结果表明:喷灌灌水后硝态氮含量在0~60 cm土层处于较高水平;施肥量是引起同一土层硝态氮含量变化的主要因素;抽穗期与收获后的硝态氮差值分析结果表明,高灌水水平时硝态氮有明显淋失,大水漫灌时部分硝态氮被淋移至80 cm土层下;喷灌灌水技术对提高河西走廊地区水肥利用率有利。 相似文献
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【目的】筛选适合番茄幼苗生长的育苗基质以及适宜的灌水量。【方法】于2018年8―9月在河北农业大学城乡建设学院农业水土工程实验室温室大棚内进行番茄育苗,研究了3种基质配方(原状土、沙子与蛭石体积比8∶1∶1的S1基质;购买于河北省保定市莲池区保育栽培厂的S2基质;草炭土、珍珠岩与蛭石体积比3∶1∶1的S3基质)、2种不同灌水量(W1为40mm、W2为30mm)情况下番茄的出苗率与幼苗形态生长情况。【结果】S3基质出苗率最大,能够较好地满足番茄种子发芽,低灌水量W2能够更好促进番茄种子萌发出苗,播种第8天出苗率达64.58%。S2基质有利于番茄幼苗地上部的生长,高灌水量W1有利于S1、S2与S3基质茎粗、叶片数、叶面积及地上部鲜质量的增加,S2W1处理分别日均增长0.02 mm、0.19个、11.66 mm2、6.42 mg;而低灌水量W2则有利于S1、S2与S3基质株高的增加,S2W2处理日均增长0.18 cm。S1基质有利于番茄地下部的生长,但灌水量对S1、S2与S3基质地下部生长指标的表现不同,S1W2处理根长日均增长2.27 mm,S1W1处理根径、根表面积、根体积日均增长0.03 mm、6.57 mm2、1.30 mm3。【结论】S3基质低灌水量W2有利于番茄种子萌发出苗,S1与S2基质高灌水量W1分别有利于番茄幼苗地下部与地上部的生长。 相似文献
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【目的】研究新型灌溉模式对农田水氮及小麦产量的影响。【方法】选用鲁麦21为试验对象进行大田试验,采用二因素裂区设计,灌水量为主区,设拔节期和扬花期均测墒补灌至田间持水率的65%(W65)、75%(W75)、85%(W85)3个水平;灌溉方式为副区,设滴灌(D)、微喷灌(WP)和拔节期微喷灌扬花期滴灌(WP+D)共3种灌溉方式,研究灌水量和灌溉方式对土壤水氮分布、小麦产量、水分利用效率及经济效益的影响。【结果】低于田间持水率的灌溉只对0～40 cm土层产生影响,小麦全生育期内40～100 cm土层土壤含水率没有波动,即0～40 cm土层为主要的供水层及持水层,土壤含水率表现为W85处理>W75处理>W65处理;0～60cm土层土壤硝态氮量在W65、W75灌水量及微喷灌模式下较高,且随着灌水量增多硝态氮淋溶风险增大;成熟期,灌水量、灌溉方式及二者交互作用对40～100 cm土层土壤硝态氮量产生了极显著影响... 相似文献
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喷灌条件下河西走廊春小麦土壤硝态氮动态分布及产量关系 总被引：1，自引：0，他引：1
以当地灌溉施肥模式为对照并以探索河西走廊春小麦适宜喷灌灌溉施肥制度为目的,在甘肃省永昌县试验基地开展了田间基础性试验研究,试验分别设置高、中、低三个灌水(3 300、2 550、1 800 m~3/hm~2)、施肥(337.5、225、187.5 kg/hm~2)水平。研究了喷灌条件下不同处理间土壤硝态氮分布运移规律,分析了产量及水分利用效率与灌水量、施肥量之间相关性。结果表明:土壤硝态氮含量主要受施肥量影响;喷灌条件下中等灌水水平土壤硝态氮主要分布在0~40 cm土层,有利于春小麦根系对氮素的吸收利用,灌水水平过高或过低都不利于根系对氮素的吸收;产量及水分利用效率与灌水量呈线性正相关关系,与施肥量相关性不显著;中等灌水水平比大水漫灌增产5%、节水32%,节水、增效效果显著;根据产量回归结果,适合河西走廊喷灌灌溉施肥制度为中等灌水施肥水平。 相似文献
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不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究不同灌水量对饲料玉米耗水特性和生物量的影响,采用卷盘式喷灌的灌水方式,在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗进行田间试验。结果表明:总体来说随着灌水量的增加,饲料玉米的耗水量、耗水强度、株高、产量和水分生产率都有不同程度的增加;其中灌水定额为60mm的处理分枝期的耗水强度最大为4.31mm/d;在灌水量低于45mm时,增加灌水量对于产量和水分生产率的影响十分明显;而灌水量为60mm处理,相对于45mm处理来说产量和水分生产率增加甚微。从经济、节水、增产考虑,建议饲料玉米苗期可适当增加灌水量,其他生育期可取45mm的灌溉制度。 相似文献
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咸水灌溉对土壤水盐分布和小麦产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在石羊河流域中游开展田间灌溉试验,试验设置3种灌水量,灌溉定额分别为355,280,205 mm(W1,W2和W3);4种灌水矿化度0.7,3.0,5.0和7.0 g/L(S1,S2,S3和S4),共12个处理,每个处理3组重复.研究结果表明:淡水灌溉条件下,土壤积盐率不超过15%,当灌水矿化度在3.0 g/L以上时,土壤剖面盐分积累峰值在20~40 cm层,灌溉水带入的盐分有40%~80%积累在60 cm深度.当灌水矿化度为3.0 g/L时,盐分胁迫造成春小麦减产在10%以下;灌水矿化度为5.0 g/L和7.0 g/L时,春小麦减产严重,最高可达28%.相同灌水矿化度条件下,与充分灌溉(W1)相比,W2和W3分别减产10%和15%左右.拔节期-灌浆期是春小麦需水关键期,灌水要及时,3种灌水量均可以保证春小麦根区含水量维持在田间持水量的60%~80%.因此,3.0 g/L的微咸水灌溉不会造成春小麦大幅减产,合理调控灌水时间,灌水量为205~355mm可以保证春小麦土壤含水量维持在适宜的水平. 相似文献
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灌水模式对油葵耗水量产量及经济效益的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
通过5种灌水处理模式和对照旱地油葵田间试验,探讨了灌水模式对油葵耗水量、产量、水分利用效率以及经济收入的影响。结果表明,油葵出盘前和灌浆后耗水量比其他时段多50％以上。在油葵不同生育阶段耗水量随着灌水量增加而增加;灌水定额120mm,灌两次水的灌水模式的产量最高,为2268kg／hm^2,而水分利用效率最大值出现在灌水定额66mm的灌水模式,灌水量增加反而使水分利用效率下降。经济分析结果表明,纯收入最高值出现在灌水模式93mm灌二水的处理,为2871元／hm^2,灌水定额增加或减少均导致经济收入下降。统计分析结果表明,干旱年份（全生育期有效降水量123mm）灌二水时,为了兼顾产量、水分利用效率以及经济收入,油葵最佳总灌水量以208-218mm为宜。全生育期有效降水量超过350mm的丰水年份不应该再灌水。 相似文献
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为了探明滨海盐碱地不同灌溉方式及氮肥施用量对水肥盐迁移过程及作物生长的影响,基于大田试验,研究不同灌溉方式及灌水量(F:漫灌,360 mm;D1:滴灌,360 mm;D2:滴灌,288 mm;D3:滴灌,216 mm)、氮肥处理(N1:280 kg/hm2;N2:196 kg/hm2;N3:112 kg/hm2)对盐碱地土壤水肥盐分布含量及对春玉米各生长指标的影响.结果表明,在滴灌模式下,同一灌水量,N1的剖面平均含水量最低,D1,D2出现洗盐点,存在适合作物生长的浅盐区;灌水后D1N1的硝态氮含量增加最显著且含量最高,滴灌处理对应的低氮处理无明显硝态氮积累点,相同灌水量下,漫灌的有效氮含量均高于滴灌,但其有效氮利用率低于滴灌处理;不同施氮对春玉米干物质的差异随灌水量增加而增加.各处理水分利用效率与肥料偏生产力之间产生明显差异,高水低氮肥料偏生产力明显提高,但其水分利用效率低下,D1N1产量最高;在考虑作物产量及水肥利用效率时,采用滴灌方式,则灌水量288~360 mm、施氮量196 kg/hm2为推荐水肥措施. 相似文献
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不同灌水梯度下新疆杨耗水过程与灌溉制度初步研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在大田条件下对新疆杨设置了6个不同的灌水梯度,分别观测不同灌水处理下杨树的耗水过程和各生长指标的变化。研究结果表明：新疆杨的耗水量随着灌水量的增加而增加,各灌溉处理按照从小到大总耗水量分别为568.28、661.14、790.72、928.57、1 036.63、1 202.71 mm;杨树地径、新枝长等生长指标总体上表现为随着灌溉水量的增加呈逐渐增大的趋势,760 mm灌溉水平增长明显,与920 mm灌溉量相比差异并不大。结合玛纳斯河流域水资源现状以及农业生产用水状况,初步给出4 a生新疆杨的灌溉制度：灌溉定额7 600 m3/hm2,灌水时间5-9月每月灌水一次,6、7、8月再加灌一次,生育期内（5-9月）共灌水8次,每次灌水定额950 m3/hm2。 相似文献
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研究主要探究不同灌溉方式紫花苜蓿地下滴灌灌水均匀性差距,并提出适宜的灌水定额。采用田间试验,设3个地下滴灌灌水定额（20、25、30 mm）,2个埋设深度（10、20 cm）和2个滴头流量（1.38、2.0 L/h）,研究了滴灌带流量、埋深在不同紫花苜蓿生育期内的灌水均匀度差异,同时进一步探究了不同灌水处理对紫花苜蓿株高、产量等参数的影响。滴灌带滴头流量对滴灌灌水均匀性的影响相对较大。在相同的滴灌带滴头流量下,滴灌带埋设深度10 cm与20 cm对滴灌灌水均匀系数影响不显著。当耗水量为456.69 mm时,紫花苜蓿干草产量最大,为12 847.78 kg/hm-2。基于节水效果、产量和高效等多生产因素的综合考虑,建议鄂尔多斯鄂托克前旗地区紫花苜蓿地下滴灌灌水定额为25 mm,灌水12～14次。 相似文献
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为了研究龙眼的需水规律及其微喷灌的增产效益，选择“福眼”和“东璧”2个龙眼品种，应用微灌技术，做微灌与不补水的单因素对比试验。试验设置树冠微喷灌、树下微喷灌、涌泉灌、对照4种处理，分别测量了喷灌水量、需水、需水强度有果实产量、质量、并对各处理的试验结果进行了分析。树冠微喷灌与树下微喷灌效果基本一致，可根据龙眼果园的地貌等条件选择不同的喷灌方法，涌泉灌处理灌水效益不明显。 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(10)
通过大田试验,研究了不同灌溉定额和灌水次数下,微喷灌春小麦土壤含水率、耗水量、LAI和产量的规律。结果发现,相同灌溉定额下,随着灌水次数的增加,0～40 cm耕层土壤含水率依次递增,40～100 cm耕层含水率依次递减,小麦的LAI和产量均表现为9次7次5次;相同的灌水次数不同的灌溉定额下,小麦的耗水量表现为M400M350M300,LAI和产量均先增大后减小,灌溉定额350 mm时最大。M350N9处理与M350N7和M350N5处理相比,小麦的LAI提高了9.7%和15.8%,产量提高了1.6%和10.2%。微喷灌灌溉定额和灌水次数对小麦产量的互作效应明显,当灌溉定额为350 mm、灌水次数为9次时,微喷灌春小麦产量和水分利用效率达到最大值(7 943 kg/hm~2、1.96 kg/m~3)。 相似文献
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平移式喷灌机行走速度及喷灌均匀度试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为研究低压喷灌下喷灌机行走速度合理取值以及喷灌均匀度对土壤含水率均匀度的影响,以自行研制的轻小型平移式喷灌机为研究对象,通过室内单喷头试验和田间喷灌试验,探究了特定灌水定额下喷灌机的工作压力与行走速度关系,并对其水量分布、喷灌均匀度以及土壤含水率均匀度随时间变化进行了分析.结果表明：通过确定灌水定额能够计算出平移式喷灌机的行走速度和工作压力：当灌水定额分别为10,15,20 mm时,40~120 kPa喷灌压力下喷灌机行走速度最小为17.27 m/h,最大为58.65 m/h;增大喷灌压力能小范围提高均匀度,40 kPa工作压力均匀度为0.696,60~120 kPa喷灌压力下均匀度变化范围为0.731~0.788,喷灌水在土壤中的二次分布均匀度明显高于地表喷灌均匀度,40 kPa喷灌压力下喷后6 h土壤含水率均匀度达到0.906,24 h后达到0.953,可相应降低喷灌均匀度设计值以降低运行成本,节约能耗. 相似文献
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【目的】探究膜调控润灌在不同土壤类型和滴头流量下的土壤水分运移规律,确定不同土壤类型下的技术参数。【方法】基于室内试验数据建立HYDRUS-2D模型,设置4种土壤类型（砂土、壤土、砂质黏壤土、粉土）和3个滴头流量（0.9、2.1、3.2L/h）,探究膜调控润灌在不同土壤类型和滴头流量下的技术参数。【结果】HDYDRUS-2D模型可以准确模拟膜调控润灌条件下的土壤水分运移及分布,相对误差在5%以内,决定系数（R2）和均方根偏差（RMSE）分别为0.97和0.007;砂土因其饱和导水率大易造成渗漏,在膜调控润灌系统下需要进一步调整滴灌管埋深和流量,膜调控润灌能较好地适应其余3种土壤,灌水结束时膜上水量占总灌水量的比例高于70%,大大减少了灌溉水渗漏量;随着滴头流量的增加,壤土膜上水量的占比逐渐减小。【结论】砂土条件下,需要调整滴灌管埋深以减少水分深层渗漏;推荐在砂质黏壤土和壤土条件下采用2 L/h的滴头流量进行灌溉;随着流量的增加,粉土膜上水量占比不会降低,推荐采用3 L/h的滴头流量进行灌溉。 相似文献