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施肥装置类型和灌水器制造偏差对滴灌系统施肥均匀性影响的田间评估 
www.iwhr.com     2006-12-21 10:56   

 

主要完成人: 李久生,孟一斌,李蓓

主要完成单位:
 水利所

发表刊物、著作编号、专利号、标准编号及日期: Irrigation Science,DOI 10.1007/s00271-006-0039-7,2006年6月

1 技术内容简介

    滴灌施肥均匀性是系统设计的重要指标,而国内外对施肥均匀性的研究很少。针对影响系统均匀性的主要因素,利用田间试验对不同施肥装置和灌水器类型的灌水和施肥的均匀性进行了测试。施肥装置包括国内外常用的比例施肥泵、文丘里施肥器和压差式施肥罐三种类型,灌水器包括一种补偿式滴头(灌水器额定流量为2.30L/h)和两种滴灌带(灌水器额定流量分别为2.70和1.38L/h)。研究结果表明,施肥装置和灌水器类型对施肥均匀性均有显著影响,而灌水量的均匀性主要取决于灌水器类型。肥料溶液浓度的均匀性主要受肥料注入方法的影响。灌水器制造偏差越大,灌水量和施肥量的均匀性越差。对给定的灌水器而言,压差式施肥罐的施肥均匀性明显低于比例施肥泵和文丘里施肥装置,导致这一结果的主要原因是压差式施肥罐输出的肥料溶液浓度无法保持恒定。为了获得较好的施肥均匀性,建议在有条件的情况下,尽量采用输出浓度恒定的施肥装置。论文还建立了不同施肥装置的施肥量变差系数与灌水量变差系数之间的定量关系。对输出肥液浓度恒定的比例施肥泵和文丘里施肥装置来说,施肥量的变差系数与灌水量的变差系数十分接近,但对压差式施肥罐来说,施肥量的变差系数几乎是灌水量的变差系数2倍。因此,在滴灌系统设计中除了考虑灌水器的质量与性能外,还应考虑施肥装置的类型及其性能。

2 创新点

    (1)首次对施肥装置与灌水器类型及性能对滴灌系统灌水和施肥的均匀性进行了田间试验评价,与实验室评价相比,所得结论对滴灌施肥灌溉系统设计和运行更具有指导意义。(2)现行滴灌设计规范规定系统灌水均匀系数(或变差系数)应满足一定的标准,但是在满足灌水均匀性设计标准时,施肥均匀性是否满足要求仍为未知。本研究建立了滴灌系统施肥量变差系数与灌水量变差系数之间的定量关系,为滴灌施肥灌溉系统的设计提供了参考依据。

3 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较

    灌水和施肥均匀性是滴灌系统设计和运行的重要指标,一直受到相关研究人员的关注,但以前的研究多是在实验室内进行,一般按规范规定仅对25个灌水器的流量进行测试,然后计算变差系数。由于室内实验条件过于理想化,并且测试的灌水器个数较少,研究结果对指导系统设计和运行具有较大的局限性。本研究以实际的田间滴灌系统为研究对象,同时对施肥装置与灌水器类型对灌水和施肥均匀性的影响进行评价,与当前国内外同类研究相比前进了一步。基于试验资料建立的不同施肥装置类型的施肥量变差系数与灌水量变差系数的定量关系,对滴灌施肥灌溉系统设计和管理具有重要参考价值。该论文还为滴灌系统水肥利用率评价标准的建立提供了参考依据。

4 成果应用情况及社会经济效益

    该论文较全面地分析了影响滴灌系统施肥均匀性的因素,建立了不同施肥装置类型的滴灌系统施肥量变差系数与灌水量变差系数的定量关系,对灌水器制造偏差对灌水和施肥均匀性的影响进行了定量评估,对滴灌施肥灌溉系统的运行和管理具有重要参考价值,为滴灌相关技术标准的制定和完善提供了参考依据。

 

 
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