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毛管入口流量估算方法与验证 预览
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作者 段晓辉 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期91-95,103共6页
为便捷估算特定压力下的毛管入口流量值,选择了毛管长度、毛管铺设坡度、毛管管径、滴头间距、流量系数和流态指数等6个影响因素,采用计算机模拟计算和实测验证相结合的方法,确定了毛管入口流量估算模型和参数估算方法。结果表明,毛管... 为便捷估算特定压力下的毛管入口流量值,选择了毛管长度、毛管铺设坡度、毛管管径、滴头间距、流量系数和流态指数等6个影响因素,采用计算机模拟计算和实测验证相结合的方法,确定了毛管入口流量估算模型和参数估算方法。结果表明,毛管长度、毛管铺设坡度、滴头间距和流量系数显著影响毛管入口流量系数 a,毛管铺设坡度和流态指数显著影响毛管入口流量系数 b;确定了系数 a和b 的计算式,与退步法计算结果比较,平均相对误差分别为2.30%和0.70%;当毛管入口工作水头分别为4、6 m和8 m时,毛管入口流量估算模型计算结果与实测值的平均相对误差为3.79%,精度较高,在微灌系统设计中,可以采用本文建立的模型估算毛管入口流量。 展开更多
关键词 滴灌 水力学解析 毛管 压力 入口流量
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加气灌溉对不同施氮水平的设施甜瓜土壤CO2和N2O排放的影响
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作者 张倩 +1 位作者 杜娅丹 崔冰晶 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1319-1326,共8页
为探讨不同加气灌溉施氮模式下设施甜瓜土壤CO2和N2O排放的动态变化规律及其与土壤温度、湿度的关系,本研究采用密闭静态箱-气相色谱法对加气灌溉不同施氮水平下土壤CO2和N2O排放进行监测,并分析了加气灌溉对不同施氮量下土壤CO2和N2O... 为探讨不同加气灌溉施氮模式下设施甜瓜土壤CO2和N2O排放的动态变化规律及其与土壤温度、湿度的关系,本研究采用密闭静态箱-气相色谱法对加气灌溉不同施氮水平下土壤CO2和N2O排放进行监测,并分析了加气灌溉对不同施氮量下土壤CO2和N2O排放的影响.试验采用加气灌溉(AI)和不加气灌溉(CK)两种灌溉方式,施氮量设不施氮(N1)、传统施氮量的2/3(150 kg·hm-2,N2)和传统施氮量(225 kg·hm-2,N3)3个施氮水平.结果表明:加气灌溉土壤CO2和N2O排放量高于不加气灌溉处理,但是差异不显著;相同灌溉模式下,CO2和N2O排放量随施氮量的增加而显著增加,施氮量是土壤CO2和N2O排放的主要影响因素.加气灌溉条件下,不同施氮处理N2O排放通量与土壤温度和湿度呈显著正相关,CO2排放通量与土壤温度呈显著正相关.加气减氮处理在氮肥减少1/3的情况下,甜瓜产量提高了6.9%,温室气体排放引起的增温潜势值从9544.82 kg·hm-2下降到9340.72 kg·hm-2.综上,通过加气灌溉减少氮肥施用量来抑制农业生产系统中温室气体排放是可行的. 展开更多
关键词 加气灌溉 土壤 CO2 N2O 排放控制 氮水平
生物炭对日光大棚土壤团聚体结构的影响 预览
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作者 王亚琼 +3 位作者 李学凯 王婕 官雅辉 董继红 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2019年第4期190-195,共6页
[目的]探明果木生物炭对杨凌地区日光大棚土壤团聚体结构的影响,提出适宜该地区的生物炭添加量,为改良日光温室大棚土壤结构,提升作物产量提供科学依据。[方法]设置10,30,50,70,90 t/hm^2共5个生物炭添加量处理,以未添加生物炭处理为对... [目的]探明果木生物炭对杨凌地区日光大棚土壤团聚体结构的影响,提出适宜该地区的生物炭添加量,为改良日光温室大棚土壤结构,提升作物产量提供科学依据。[方法]设置10,30,50,70,90 t/hm^2共5个生物炭添加量处理,以未添加生物炭处理为对照,采用干筛法和湿筛法,对比分析不同处理的团聚体几何平均直径、平均重量直径、破坏率和分形维数等指标。最后通过分析不同生物炭添加量下的作物产量,综合考虑土壤团聚体指标,提出最优的生物炭添加量。[结果]添加生物炭后,土壤机械稳定性大团聚体含量增加0.6~4.6 mg/kg,机械稳定性微团聚体含量降低4.0%~32.6%;添加生物炭后,粒径为3~2 mm,2~1 mm,1~0.5 mm水稳性大团聚体含量分别增加25.3%~41.2%,22.7%~74.2%,9.1%~46.4%,粒径为0.5~0.25 mm水稳性大团聚体含量降低2.1%~18.1%。生物炭能够促进小粒径微团聚体的形成,但对微团聚体稳定性和总含量没有显著影响。添加生物炭后菠菜鲜重显著提升(68.7%~214.9%)。[结论]生物炭能够改良土壤团聚体结构。综合考虑团聚体、作物产量因素,在日光大棚添加70 t/hm^2生物炭效果最好。 展开更多
关键词 生物炭 团聚体 稳定性 植株鲜重
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减缓滴头堵塞风险的毛管首次冲洗时间及周期的确定 预览
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作者 +3 位作者 李学凯 吕敏 杨小坤 温圣林 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期70-77,共8页
为探究引黄滴灌区水肥一体化灌溉过程中毛管冲洗周期对滴头堵塞风险的影响,该研究分别对浑水和浑水+尿素滴灌后不同毛管冲洗周期(3、5、7、10d)对滴灌滴头堵塞的控制效果进行了研究。结果表明:毛管冲洗周期对滴头相对流量有极显著影响,... 为探究引黄滴灌区水肥一体化灌溉过程中毛管冲洗周期对滴头堵塞风险的影响,该研究分别对浑水和浑水+尿素滴灌后不同毛管冲洗周期(3、5、7、10d)对滴灌滴头堵塞的控制效果进行了研究。结果表明:毛管冲洗周期对滴头相对流量有极显著影响,在浑水滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高14.29%~47.77%(P<0.05),在浑水+尿素滴灌条件下,毛管冲洗处理的相对流量比未冲洗的对照处理高12.89%~126.67%(P<0.05)。按照毛管冲洗对滴头流量的保持能力可将滴灌系统运行为3个阶段:冲洗钝感期、冲洗敏感期和冲洗无效期,首次冲洗应在冲洗钝感期结束前进行。宁夏中卫段黄河水浑水滴灌和浑水+尿素滴灌后的首次冲洗应该分别在第2灌水和第9次灌水后进行,适宜的毛管冲洗周期分别为5和7d。研究结果可为宁夏中卫段黄河水滴灌区采取适宜的抗堵塞措施提供参考。 展开更多
关键词 滴头 堵塞 泥沙 引黄滴灌 毛管冲洗周期
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硫酸钾肥对静止黄河水泥沙絮凝沉降的影响 预览
5
作者 李学凯 +3 位作者 王亚琼 温圣林 杨小坤 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期140-146,227共8页
为探索硫酸钾肥对黄河水泥沙在静止状态下沉降的影响,以硫酸钾浓度和泥沙粒径为参数,用移液管法研究了5种硫酸钾浓度和4种粒径范围段(<100,50~100,34~50,<34μm)黄河泥沙的沉降过程,探讨不同硫酸钾浓度对细颗粒泥沙沉降絮凝的影... 为探索硫酸钾肥对黄河水泥沙在静止状态下沉降的影响,以硫酸钾浓度和泥沙粒径为参数,用移液管法研究了5种硫酸钾浓度和4种粒径范围段(<100,50~100,34~50,<34μm)黄河泥沙的沉降过程,探讨不同硫酸钾浓度对细颗粒泥沙沉降絮凝的影响。结果表明:硫酸钾浓度越大,含沙量下降越快,泥沙沉降速度越大,初始粒径<100μm,当硫酸钾浓度分别为0,2.86,7,14mmol/L时,沉降30min后相对含沙量分别为35.35%,30.75%,27.02%,14.00%,中值沉速ω50分别为1.55,3.00,3.91,4.93cm/min;泥沙初始粒径越小,硫酸钾促进絮凝沉降的作用越明显,<34μm的泥沙受硫酸钾影响最大,当硫酸钾浓度从0增大到60mmol/L时,初始粒径为<34μm的泥沙絮凝后的中值沉降速度从1.38cm/min增加到8.53cm/min,增加518.12%,初始粒径为34~50μm的泥沙絮凝后的中值沉降速度从6.29cm/min增加到8.43cm/min,增加34.02%,初始粒径为50~100μm的泥沙中值沉降速度从7.12cm/min增加到7.59cm/min,增加6.60%;泥沙粒径越小,硫酸钾浓度越大,对絮凝后中值粒径的影响越大,当硫酸钾浓度从0增大到60mmol/L时,初始粒径为50~100μm的泥沙絮凝后中值粒径与硫酸钾浓度之间无明显规律,不同处理间无显著差异,硫酸钾基本对该粒径段泥沙絮凝沉降没有影响,初始粒径为34~50μm的泥沙絮凝后的中值粒径从38.8μm增加到41.0μm,增大5.76%,初始粒径<34μm的泥沙絮凝后中值粒径从15.7μm增加到21.6μm,增大37.82%;絮凝后沉降泥沙中小粒径颗粒相对含量减少,大粒径颗粒相对含量增加,最大粒径变大,泥沙初始粒径为<34μm、硫酸钾浓度为60mmol/L处理絮凝后最大粒径为200μm。研究成果为解决水肥一体化过程中的滴灌堵塞问题提供了参考。 展开更多
关键词 硫酸钾 静水沉降 黄河泥沙 粒径级配
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尿素对浑水水肥一体化滴灌滴头堵塞的影响 预览 被引量:2
6
作者 官雅辉 +1 位作者 刘璐 王亚琼 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2018年第2期93-100,共8页
为确定水肥一体化灌溉过程中,尿素对滴头堵塞的影响,分别配置了3种泥沙浓度(1.0、1.5 g·L^-1和2.0 g·L^-1),3种肥料质量浓度(1%、2%和3%),进行了间歇灌水堵塞试验,分析了滴头流量和排出泥沙量。结果表明:施加尿素对浑水... 为确定水肥一体化灌溉过程中,尿素对滴头堵塞的影响,分别配置了3种泥沙浓度(1.0、1.5 g·L^-1和2.0 g·L^-1),3种肥料质量浓度(1%、2%和3%),进行了间歇灌水堵塞试验,分析了滴头流量和排出泥沙量。结果表明:施加尿素对浑水滴灌具有缓解滴头堵塞的作用,在一定的尿素浓度范围内,施肥浓度越大,减缓作用越明显;施肥浓度对滴头的堵塞形式和主要堵塞物淤积位置的影响很小。滴头出流泥沙含量随灌水次数的增加呈现先快速增加,后逐渐变缓并趋于下降的趋势。施加尿素提高了滴头泥沙输送能力,施肥浓度越大,滴头输送泥沙的能力越大,泥沙排出率越大。浑水中施加尿素具有减缓滴头堵塞,延长滴头有效灌水次数的作用,当含沙量为2.0 g·L^-1时,尿素浓度为1%,2%和3%的水肥一体化滴灌有效灌水次数比未添加尿素的可分别提高11%,89%和100%。可尝试通过尿素水肥一体化滴灌,缓解黄河水滴灌滴头堵塞危险,提高滴灌系统使用效率。 展开更多
关键词 尿素 浑水 滴头堵塞 水肥一体化 滴头流量
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微润灌对冬小麦生长和水分利用效率的影响 预览 被引量:4
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作者 张明智 +3 位作者 路振广 王京伟 邱新强 李元 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期8-15,共8页
【目的】探明微润灌对大田密植型作物生长与灌溉水利用效率的影响。【方法】以冬小麦为研究对象,采用大田完全随机试验,通过微润灌与滴灌(地下滴灌、地表滴灌)、无灌溉对比,研究了微润灌对冬小麦生长、旗叶特性、产量及水分利用效率... 【目的】探明微润灌对大田密植型作物生长与灌溉水利用效率的影响。【方法】以冬小麦为研究对象,采用大田完全随机试验,通过微润灌与滴灌(地下滴灌、地表滴灌)、无灌溉对比,研究了微润灌对冬小麦生长、旗叶特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】微润灌冬小麦株高、干物质质量、群体增长率、旗叶特性、产量、作物水分利用效率及灌溉水分利用效率均高于未灌溉处理,与滴灌对冬小麦生长的影响具有相似性,在灌溉大田密植型作物冬小麦方面具有较强的适用性。与滴灌相比,微润灌节水效果显著,灌水量约为滴灌的3/4,微润灌可延长冬小麦生育期约5 d,也可提高冬小麦株高、干物质量、群体增长率、旗叶特性、产量、作物水分利用效率及灌溉水分利用效率。【结论】为确保冬小麦生长指标及产量达最优,建议实践应用中,在作物关键需水期(抽雄期、灌浆成熟期)应适当增大微润灌工作压力。 展开更多
关键词 冬小麦 微润灌 滴灌 适用性
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硫酸钾对浑水滴灌滴头堵塞的影响 预览
8
作者 官雅辉 +2 位作者 刘璐 武志广 潘雅阁 《西北农林科技大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第10期137-146,154共11页
【目的】分析引黄灌溉过程中肥料硫酸钾对滴头堵塞的影响,为水肥一体化滴灌的实施提供参考。【方法】分别配制3种含沙量(1.0,1.5和2.0 g/L)和3种硫酸钾质量浓度(10,20和30 g/L)的浑水进行间歇灌水堵塞试验,计算滴头的平均相对... 【目的】分析引黄灌溉过程中肥料硫酸钾对滴头堵塞的影响,为水肥一体化滴灌的实施提供参考。【方法】分别配制3种含沙量(1.0,1.5和2.0 g/L)和3种硫酸钾质量浓度(10,20和30 g/L)的浑水进行间歇灌水堵塞试验,计算滴头的平均相对流量和灌水均匀度,利用场发射扫描电镜分析流道堵塞物结构,收集并分析滴头输出泥沙和毛管淤积泥沙的机械组成。【结果】施加硫酸钾后浑水滴灌滴头堵塞出现加速现象,硫酸钾质量浓度越大,加速堵塞作用越明显。当硫酸钾质量浓度为30 g/L时,含沙量1.0,1.5和2.0 g/L处理的有效灌水次数分别较未施肥处理减少4,9和8次,滴头堵塞率较未施肥处理增加30%~35%;施加硫酸钾显著增大了水的电导率,未施加硫酸钾的浑水电导率为0.16 ms/cm,硫酸钾质量浓度为30 g/L时,含钾浑水的电导率为25.19 ms/cm。硫酸钾质量浓度对滴头堵塞的位置有一定影响,对进水口堵塞影响较小,对滴头流道堵塞影响较大,当硫酸钾质量浓度为10,20和30 g/L时,流道堵塞滴头数较未施肥处理分别增加了7,18和17个。硫酸钾改变了灌溉水的电导率,易产生硫酸盐沉淀而造成滴头堵塞。施加硫酸钾肥后,浑水中泥沙颗粒易吸附K+,增加了泥沙颗粒之间的团聚,导致堵塞物表面结构复杂程度提高,堵塞物致密性和稳定性增强;浑水中施加硫酸钾肥后,输出泥沙中粉砂和黏粒比例较毛管淤积泥沙大,砂粒比例则较毛管淤积泥沙小,淤积泥沙的分形维数与平均相对流量呈显著负相关。【结论】选用硫酸钾进行施钾一体化滴灌时,硫酸钾质量浓度宜小于10 g/L,以减缓其对滴头堵塞的影响。 展开更多
关键词 滴灌 水肥一体化 硫酸钾 浑水灌溉 滴头堵塞
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肥料类型及浓度对水肥一体化浑水滴灌滴头输沙能力的影响 预览 被引量:6
9
作者 官雅辉 +2 位作者 刘璐 李学凯 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期78-84,共7页
为研究浑水水肥一体化灌溉过程中,不同肥料对滴头输沙能力的影响,合理配置滴灌系统首部的过滤设备和设施,降低过滤设施的成本,提高滴灌系统工作效率,选取了常用的3种肥料(尿素、硫酸钾和水溶性复合肥)及其3种肥料质量分数(1%、2%和3%),... 为研究浑水水肥一体化灌溉过程中,不同肥料对滴头输沙能力的影响,合理配置滴灌系统首部的过滤设备和设施,降低过滤设施的成本,提高滴灌系统工作效率,选取了常用的3种肥料(尿素、硫酸钾和水溶性复合肥)及其3种肥料质量分数(1%、2%和3%),在含沙量为1g/L的浑水条件下进行间歇灌水堵塞试验,分析了滴头累积泥沙输出量、出流含沙量和泥沙输出率。结果表明:浑水施肥可以增强滴头的输沙能力,肥料类型和浓度不同,对滴头输沙能力的影响也不同。滴头输沙能力随着尿素浓度的增大而增大,当尿素质量分数为3%时,滴头输沙能力比未施肥处理增加了11%(P<0.05)。滴头输沙能力随硫酸钾和复合肥浓度的增大而减小,当硫酸钾质量分数为1%时,滴头输沙能力大于未施肥处理,增大了25%;当复合肥质量分数>2%时,滴头输沙能力小于未施肥处理。标准化的累积泥沙输出量与标准化的累积灌水量的拟合直线斜率也可作为滴头输沙能力的判断依据,肥料质量浓度是影响滴头输沙能力的重要因素,应根据不同的肥料类型,确定适宜的施肥浓度。研究结果对确定滴头防堵塞策略提供一定的参考。 展开更多
关键词 肥料 泥沙 灌溉 浑水 水肥一体化 滴头 输沙能力
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加气灌溉水氮互作对温室芹菜地N2O排放的影响 预览 被引量:4
10
作者 杜娅丹 张倩 +2 位作者 崔冰晶 谷晓博 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第16期127-134,共8页
为揭示加气条件下不同灌溉和施氮量对设施菜地N2O排放的影响,提出有效的N2O减排措施,该研究以温室芹菜为例,设置充分灌溉(1.0 Ep,I1;Ep为2次灌水间隔内Φ20 cm标准蒸发皿的累计蒸发量)和亏缺灌溉(0.75 Ep,I2)2个灌溉水平和0(N0)、... 为揭示加气条件下不同灌溉和施氮量对设施菜地N2O排放的影响,提出有效的N2O减排措施,该研究以温室芹菜为例,设置充分灌溉(1.0 Ep,I1;Ep为2次灌水间隔内Φ20 cm标准蒸发皿的累计蒸发量)和亏缺灌溉(0.75 Ep,I2)2个灌溉水平和0(N0)、150(N150)、200(N200)、250 kg/hm2(N250)4个施氮水平,采用静态箱-气相色谱法对各处理土壤N2O的排放进行监测,并分析不同灌溉和氮肥水平下土壤温度、湿度、矿质氮(NH4+-N和NO3–-N)、硝化细菌和反硝化细菌的变化,以及对土壤N2O排放的影响。结果表明:充分灌水温室芹菜地N2O排放显著(P〈0.05)高于亏缺灌溉;施氮显著(P〈0.05)增加了土壤N2O排放,N150、N200和N250处理的N2O累积排放量分别是N0处理的2.30、4.14和7.15倍。设施芹菜地N2O排放与土壤温度、湿度和硝态氮含量呈指数相关关系(P〈0.01),与硝化细菌和反硝化细菌数量呈线性相关关系(P〈0.01),而与土壤铵态氮没有显著相关关系。灌水和施氮提高芹菜产量的同时,显著增强了土壤N2O排放。综合考虑产量和温室效应,施氮量150 kg/hm2、亏缺灌溉为较佳的管理模式。该研究为设施菜地N2O减排及确定合理的水氮投入量提供参考。 展开更多
关键词 土壤 温室气体 排放控制 N2O排放 灌水
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灌水控制上限对辣椒光合和蒸腾的影响 预览 被引量:1
11
作者 霍海霞 张建国 +1 位作者 汪有科 《陕西农业科学》 2017年第4期25-28,共4页
为确定辣椒种植中最佳灌水量,达到节水和高产目的,对不同灌水控制上限条件下盆栽辣椒净光合速率和蒸腾速率进行了试验研究。研究结果表明辣椒最为合理的控制灌溉标准为:①现蕾期,灌水间隔为5d、灌水控制上限为田间持水量的70%,或... 为确定辣椒种植中最佳灌水量,达到节水和高产目的,对不同灌水控制上限条件下盆栽辣椒净光合速率和蒸腾速率进行了试验研究。研究结果表明辣椒最为合理的控制灌溉标准为:①现蕾期,灌水间隔为5d、灌水控制上限为田间持水量的70%,或灌水间隔为9d、灌水控制上限为田间持水量的80%;②开花采收前期,灌水间隔为9d,灌水控制上限为田间持水量的80%。该灌溉标准有利于植株光合作用的进行和植株的生长。 展开更多
关键词 控制灌溉 净光合速率 蒸腾速率 叶绿素含量 辣椒
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水分亏缺条件下毛管埋深对番茄生长、产量及品质的影响 预览 被引量:2
12
作者 古君 +3 位作者 梁博惠 郭丽丽 吕望 李元 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期279-287,共9页
通过番茄滴灌试验,研究不同水分亏缺条件下毛管埋深对番茄植株生长、果实形态、产量与品质的影响。结果表明:毛管埋深对日光温室番茄产量、灌水量有显著影响(p〈0.05),对灌溉水利用效率和品质无显著影响(p〉0.05);毛管埋深为2... 通过番茄滴灌试验,研究不同水分亏缺条件下毛管埋深对番茄植株生长、果实形态、产量与品质的影响。结果表明:毛管埋深对日光温室番茄产量、灌水量有显著影响(p〈0.05),对灌溉水利用效率和品质无显著影响(p〉0.05);毛管埋深为20cm时,番茄植株生长速度较快,果实横茎较大。轻度与中轻度水分亏缺灌水条件下,毛管埋深为20cm可显著减小C级(番茄直径D〈6.5em)果实比例29.2%,分别提高A级(D≥7.5cm)与B级(6.5cm≤D〈7.5em)果实比例16.6%、2.0%。番茄产量、灌水量随毛管埋深增加呈先增后减趋势,毛管埋深为20CFII时,番茄产量最高,达到66.44t/hm^2。番茄产量和灌溉水利用效率随灌水下限增加而显著降低(P〈0.01),可通过不同毛管埋深与灌水下限组合,显著降低番茄灌水量,提高产量和水分利用效率。综合考虑,毛管埋深20cm,灌水下限为田间持水量的60%处理组合为关中地区日光温室适宜的滴灌灌溉方式。 展开更多
关键词 番茄 毛管埋深 灌水下限 产量 品质 水分利用效率 温室
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微咸水微润灌溉下土壤水盐运移特性研究 预览 被引量:8
13
作者 张珂萌 +2 位作者 汪有科 薛万来 张子卓 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期175-182,共8页
为探明土壤水分和盐分在利用微咸水进行微润灌溉条件下的运移情况,采用室内土箱模拟试验方式,设置2.0、2.5、3.0、3.5、5.0 g/L 5种不同矿化度处理,以蒸馏水处理作对照,共入渗72 h。结果表明:入渗结束时在不同方向上的最大运移距离随... 为探明土壤水分和盐分在利用微咸水进行微润灌溉条件下的运移情况,采用室内土箱模拟试验方式,设置2.0、2.5、3.0、3.5、5.0 g/L 5种不同矿化度处理,以蒸馏水处理作对照,共入渗72 h。结果表明:入渗结束时在不同方向上的最大运移距离随矿化度增大呈先增大后减小趋势,在3.0 g/L处理下达到最大值,且微咸水处理的湿润锋运移距离均大于蒸馏水处理;将累积入渗量代入Kostiakov入渗公式,入渗系数随矿化度的增大呈先增大后减小趋势,入渗指数不断减小;土壤电导率以微润带为轴心向四周不断增大,在湿润锋处达到最大值,脱盐区与湿润体形状相关,呈圆环状分布;入渗结束后土壤剖面平均含盐量与蒸馏水处理之间无显著性差异,脱盐半径随矿化度的增大呈线性递减趋势;利用微润灌进行灌溉,土壤盐分存在表聚和底聚现象,且表层积盐更为严重。 展开更多
关键词 矿化度 入渗 水盐分布 微润灌溉
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施肥滴灌加速滴头堵塞风险与诱发机制研究 预览 被引量:6
14
作者 刘璐 +2 位作者 武志广 官雅辉 李元 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期228-236,共9页
以2种内镶片式迷宫流道滴头为研究对象,采用数学分析方法、扫描电镜/能谱分析技术(SEM-EDS)和X射线衍射技术(XRD)对不同水溶性肥料滴灌后滴头流量、堵塞物表面微形貌及其化学组分进行多角度分析,研究肥料特性和流道结构对滴头堵塞... 以2种内镶片式迷宫流道滴头为研究对象,采用数学分析方法、扫描电镜/能谱分析技术(SEM-EDS)和X射线衍射技术(XRD)对不同水溶性肥料滴灌后滴头流量、堵塞物表面微形貌及其化学组分进行多角度分析,研究肥料特性和流道结构对滴头堵塞过程的影响效应。结果表明:肥料特性是决定堵塞类型和诱发风险的重要因素(P〈0.01),流道结构对堵塞的影响需双重考虑结构尺寸及结构类型;当施肥质量分数小于等于0.5%时,施肥加速滴头堵塞的效果较小且与肥料类型关系不大,当施肥质量分数在0.5%~2.0%之间时,各肥料滴灌适用性由大到小依次为:磷肥、尿素、钾肥、复合肥,当施肥质量分数在2.0%~3.0%之间时,尿素滴灌滴头流量降幅为10.26%,显著高于施加磷肥(7.85%)、钾肥(4.07%)和复合肥(2.74%);施加尿素滴灌诱发滴头堵塞主要物质的形成机理为分子态尿素析出物与水中悬浮颗粒物形成团聚体在较差流体的运动粘度下造成的物理堵塞,磷肥主要为吸附作用加速肥料杂质团聚沉淀的物理、化学堵塞,硫酸钾施肥滴灌主要为离子交换形成的钙、镁沉淀导致流道壁面糙度升高、过水断面减小的化学堵塞过程,复合肥诱发滴头堵塞风险最低。施肥滴灌存在诱发或者加速滴头堵塞的风险,但不同肥料诱发滴头堵塞主要物质的形成机理不同,加速堵塞的风险也不同,故对于不同的肥料类型宜采用不同的抗堵塞管理策略。 展开更多
关键词 滴灌施肥 滴头 堵塞 风险 机理
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考虑滴头堵塞位置的灌水均匀系数模型优化 预览
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作者 张若婵 +1 位作者 段晓辉 李元 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期113-120,共8页
为准确评价堵塞对滴灌工程灌水均匀性的影响,从确定采样点布置方式入手,利用HYDRUS-2D模拟不同堵塞情况下的土壤水分状况,首先分析灌水均匀性与土壤水分分布均匀性之间的关系,然后以土壤水分分布均匀系数为依据,在考虑滴头堵塞位置的基... 为准确评价堵塞对滴灌工程灌水均匀性的影响,从确定采样点布置方式入手,利用HYDRUS-2D模拟不同堵塞情况下的土壤水分状况,首先分析灌水均匀性与土壤水分分布均匀性之间的关系,然后以土壤水分分布均匀系数为依据,在考虑滴头堵塞位置的基础上对灌水均匀系数模型进行优化,最后通过温室灌溉试验进行验证。结果表明,取样点布置方式对土壤水分分布均匀系数影响显著,适宜的取样间距和深度分别为60 cm及地表下20 cm。土壤水分分布均匀系数与不同灌水均匀系数之间存在良好的线性关系,且随着堵塞滴头数量的增加,堵塞滴头位置分布情况对土壤水分分布均匀性的影响增大。小区灌溉试验结果表明,当堵塞滴头数量较多时,土壤水分分布均匀系数与考虑滴头堵塞位置的优化灌水均匀系数具有较高的相关性,优于原指标,可较好反映由堵塞滴头位置改变引起的土壤水分分布均匀性变化,故在评价滴灌系统灌水均匀性时宜使用优化均匀系数。 展开更多
关键词 土壤水分 灌溉 优化 滴头堵塞 灌水均匀性 土壤水分分布均匀性 堵塞位置
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微润管埋深与间距对日光温室番茄土壤水盐运移的影响 预览 被引量:3
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作者 吕望 +3 位作者 古君 梁博惠 郭丽丽 官雅辉 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第19期131-140,共10页
为探求微润灌溉对于日光温室次生盐渍化土壤的影响,设置3种毛管埋深(10、20和30 cm)和3种毛管间距不同的布置(1管2行、2管2行、3管2行,2行指番茄行),以膜下滴灌(CK)为对照,分析日光温室土壤水盐分布的变化。结果表明,日光温室耕... 为探求微润灌溉对于日光温室次生盐渍化土壤的影响,设置3种毛管埋深(10、20和30 cm)和3种毛管间距不同的布置(1管2行、2管2行、3管2行,2行指番茄行),以膜下滴灌(CK)为对照,分析日光温室土壤水盐分布的变化。结果表明,日光温室耕层土壤(0-20 cm)平均含盐量达2.745 g/kg,接近阻碍作物生长的临界点(2.75 g/kg),发生了轻度次生盐渍化。与CK比较,微润灌溉具有较高的脱盐效果,0-60 cm土层平均相对脱盐率较CK提高了32.49%,0-30 cm主根区较CK提高了76.30%(P〈0.05)。可用幂函数较好地描述微润灌溉日光温室番茄主根区土壤盐分随定植后天数的动态变化过程。微润管埋深是影响土壤水盐分布的重要因素,在微润管埋深处土壤形成一个高水低盐区,毛管浅埋有利于主根区土壤(0-30 cm)盐分的淋洗,深埋有利于次根区土壤(〉30-60 cm)盐分的淋洗,埋深30 cm,1管2行组合番茄生育末期土壤含盐量有升高趋势,可能会加剧土壤次生盐渍化。结合日光温室盐分累积及番茄根系分布特征,埋深10 cm,3管2行为轻度次生盐渍化土壤适宜的应用模式(该组合综合脱盐效果最好,0-60 cm土层平均相对脱盐率为22.27%,主根区相对脱盐率为29.86%,比CK提高1倍以上)。该研究为微润灌溉在日光温室的应用提供参考。 展开更多
关键词 含盐量 土壤水分 温室 微润灌溉 埋深 毛管间距 土壤次生盐渍化
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微润灌对作物产量及水分利用效率的影响 预览 被引量:1
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作者 张明智 +3 位作者 路振广 李元 王京伟 邱新强 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期1671-1683,共13页
为探明微润灌对作物生长及产量的影响,以夏玉米和冬小麦为研究对象,采用完全随机试验设计,对比研究微润灌不同毛管间距布置(20cm、40cm、60cm)、地下滴灌和无灌溉对大田作物产量、水分利用效率和土壤电导率的影响。结果表明:与地下滴灌... 为探明微润灌对作物生长及产量的影响,以夏玉米和冬小麦为研究对象,采用完全随机试验设计,对比研究微润灌不同毛管间距布置(20cm、40cm、60cm)、地下滴灌和无灌溉对大田作物产量、水分利用效率和土壤电导率的影响。结果表明:与地下滴灌相比,微润灌用水量约为地下滴灌的1/4~4/5;由于灌水差异较大,作物产量有所降低,夏玉米产量显著下降(P<0.05),冬小麦产量下降,但未达显著水平(P>0.05);两作物水分利用效率有所提高,但差异不显著(P>0.05);灌溉水分利用效率均显著提高(P<0.05)。随微润管布置间距的减小,作物产量呈增加趋势,作物水分利用效率与灌溉水分利用效率均呈减小趋势。综合考虑分析,在较为缺水的塿土区微润管最佳布置间距60cm,此时可不显著降低产量同时提高水分利用效率。此外,微润灌布置间距对土壤电导率的影响较小。采用微润灌与地下滴灌处理时,随土层深增加,作物各生育期土壤电导率无显著差异(P>0.05)且变化趋势基本一致,表明微润灌与地下滴灌对土壤的影响具有一致性。微润灌下作物产量与灌浆成熟期10~20cm土层土壤电导率和10~80cm土层土壤平均电导率之间相关性显著。因此,采用灌浆成熟期10~20cm土层土壤电导率或10~80cm土层土壤平均电导率预估微润灌下的作物产量具有可行性。上述研究可为微润灌技术推广应用提供依据。 展开更多
关键词 微润灌 地下滴灌 产量 水分利用效率 土壤电导率 夏玉米 冬小麦
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残膜对土壤和作物的潜在风险研究进展 预览 被引量:6
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作者 邹小阳 +3 位作者 刘晶晶 李元 张明智 段晓辉 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第7期47-54,共8页
残膜作为一种持续性农业污染物,对农业生态系统的危害作用备受国内外学者关注,关于残膜对土壤性质和作物生长发育的不利影响已被很多研究证实。综述了残膜分布状况和残膜对土壤理化性质和生物性质、作物生理指标等方面的影响,具体概述... 残膜作为一种持续性农业污染物,对农业生态系统的危害作用备受国内外学者关注,关于残膜对土壤性质和作物生长发育的不利影响已被很多研究证实。综述了残膜分布状况和残膜对土壤理化性质和生物性质、作物生理指标等方面的影响,具体概述了中国残膜的分布特征,残膜对土壤体积质量、孔隙度、土壤透气性、土壤重金属、酞酸酯类化合物质量分数、土壤酶活性和作物生长发育等方面的影响。为减弱残膜对土壤性质和作物的不利影响,今后应在以下几方面进行深入研究:不同类型作物的最佳揭膜期和地膜厚度;研发和推广新型残膜回收机械;残膜对农业生态系统的长期效应;残膜对不同土壤和区域的影响规律。 展开更多
关键词 残膜 土壤性质 作物 潜在风险
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微润管出流特性和流量预报方法研究 预览 被引量:6
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作者 张明智 +3 位作者 许健 邹小阳 张若婵 李元 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期217-224,241共9页
为探明影响微润管流量的主要因素,确定微润管压力与流量关系,通过田间试验,研究不同土壤初始质量含水率(13.83%、15.49%、16.27%、17.72%)和不同土壤容重(1.18、1.21、1.24、1.26 g/cm^3)条件下不同压力水头(0、0.1、0.3、0.7、1.1... 为探明影响微润管流量的主要因素,确定微润管压力与流量关系,通过田间试验,研究不同土壤初始质量含水率(13.83%、15.49%、16.27%、17.72%)和不同土壤容重(1.18、1.21、1.24、1.26 g/cm^3)条件下不同压力水头(0、0.1、0.3、0.7、1.1、2.1 m)对微润管流量的影响。结果表明:微润管流量随土壤质量含水率变化有一定的自我调节作用,但微润管流量受土壤质量含水率变化影响较小,自我调节时间约为44 h。随着灌水时间增加,微润管流量呈先快速增加再减小后趋于稳定平缓的趋势,灌水后约48 h趋于稳定状态。工作压力、土壤容重和初始质量含水率均对微润管流量有显著影响,在一定工作压力范围内(0-2.1 m水头),压力与流量呈显著性线性关系(P〈0.05),模型决定系数R-2大于0.85,随土壤初始质量含水率与容重增加,微润管流量呈减小趋势,微润管流量变化对工作压力的敏感度逐渐下降;在压力与流量线性回归模型中微润管的流量系数和压力为零的流量b均非单纯由产品自身特性决定,土壤初始质量含水率和容重与流量系数呈显著负相关关系(P〈0.05),容重与压力为零的流量均存在显著负相关关系(P〈0.05),可用土壤初始质量含水率和容重确定流量系数和压力为零时的流量值,最终实现微润灌出流预报。通过灰色关联分析发现,压力是影响微润管流量的最主要因素,土壤容重次之,土壤初始质量含水率对微润管流量影响最小。 展开更多
关键词 微润管 流量 土壤 压力 初始质量含水率 容重
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灌水下限与毛管埋深对温室番茄生长的影响 预览 被引量:1
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作者 古君 +3 位作者 吕望 李元 梁博惠 郭丽丽 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期698-707,共10页
为探明番茄根系生长与水分分布之间的互反馈机制,通过日光温室地下滴灌试验,设置了4种毛管埋深(0cm、10cm、20cm和30cm)和3种灌水下限(保持土壤含水量为50%、60%和75%田间持水量),研究了不同灌水下限与毛管埋深对番茄根系生长及干物质... 为探明番茄根系生长与水分分布之间的互反馈机制,通过日光温室地下滴灌试验,设置了4种毛管埋深(0cm、10cm、20cm和30cm)和3种灌水下限(保持土壤含水量为50%、60%和75%田间持水量),研究了不同灌水下限与毛管埋深对番茄根系生长及干物质分配的影响。研究结果表明,轻度、中轻度水分亏缺(灌水下限为75%和60%田间持水量)时,毛管埋深对番茄耗水量有显著影响,10~20cm毛管埋深提高番茄耗水量。毛管埋深增加会减少0~20cm土层根系分布,促进20~60cm土层根系生长;毛管埋深对0~10cm、20~30cm、30~40cm土层根系生长影响显著,对50~60cm土层根系生长无显著影响。灌水下限对细根(d<1mm)、粗根(d>1mm)的根长与根表面积影响显著,毛管埋深对细根的根长与根表面积有显著影响;轻度水分亏缺及20cm毛管埋深有利于细根根长和根表面积生长,减少粗根比例。本研究结果表明,轻度水分亏缺及毛管埋深为20cm更有利于全株干物质积累,灌水下限为75%田间持水量能够增加根系干物质分配比例,而20cm毛管埋深则能促进干物质向茎叶转移且减少根系干物质的分配比例。 展开更多
关键词 地下滴灌 毛管埋深 灌水下限 根系分布 干物质分配 番茄
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