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南疆矮化密植高产优质香梨节水灌溉模式筛选 被引量:1
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作者 何新林 王佳鑫 +4 位作者 龚萍 赵丽 衡通 王春霞 张景瑞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期249-262,共14页
为探讨香梨节水灌溉模式,提高水分利用效率(water use efficiency,WUE)和产量,于2021–2022年在新疆29团5年生香梨园开展灌溉方式和灌溉定额双因素完全随机试验,设置了3种微灌方式:地表滴灌(M1)、地下滴灌(M2)、根区渗灌(M3),3种灌溉定... 为探讨香梨节水灌溉模式,提高水分利用效率(water use efficiency,WUE)和产量,于2021–2022年在新疆29团5年生香梨园开展灌溉方式和灌溉定额双因素完全随机试验,设置了3种微灌方式:地表滴灌(M1)、地下滴灌(M2)、根区渗灌(M3),3种灌溉定额:低水(I1)、中水(I2)、高水(I3),以传统漫灌(CK)为对照,研究不同灌溉方式和灌溉量对土壤电导率和脱盐率、香梨生长、产量、WUE、果实品质和净效益的影响。结果表明:M2的产量和WUE最高,且可以促进香梨生长,提高果实品质以及促进盐分淋洗。M3前期的投入成本最大,但获得的净利润仅次于M2。灌溉方式相同时,增加灌溉定额有利于香梨生长、提高产量和盐分淋洗。基于主成分分析、优劣解距离法和秩和比法3种综合评价方法从环境效益、果实品质和经济效益3个方面,选取15个评价指标进行综合评价,M2I3处理综合得分最高,M1I1处理综合得分最低。因此,对矮化密植初果期的香梨进行灌溉时,推荐地下滴灌模式且生育期灌溉定额为6 750 m^(3)/hm^(2)。研究可为南疆干旱区林果业节水控盐高效生产提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 灌溉 盐分 水资源 香梨 微灌 产量 水分利用效率 综合评价
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现代化数字灌区建设主体功能及主要应用结构体系探讨 被引量:1
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作者 谢崇宝 白静 +2 位作者 张武雄 夏康平 黄斌 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第4期141-145,151,共6页
基于对物理灌区的现代化和模拟灌区的数字化认知,分析总结了现代化数字灌区建设应着力完成的“灌区识别”“立体感知”“精准控制”“信息交互”“管理调度”等“五大主体功能”结构体系;基于智慧水利建设和灌区高效运管需求,高效地模... 基于对物理灌区的现代化和模拟灌区的数字化认知,分析总结了现代化数字灌区建设应着力完成的“灌区识别”“立体感知”“精准控制”“信息交互”“管理调度”等“五大主体功能”结构体系;基于智慧水利建设和灌区高效运管需求,高效地模拟渠系水流,系统梳理了以“节点流量过程”为输入和输出的灌区概化图,研究提出了现代化数字灌区建设主要业务应用结构体系,即构建以“数据库”为载体,“数学模型”为支撑,基于“灌区一张图”基础之上的“组织管理、工程管理、安全管理、泵站管理、农业节水与供用水管理、经济管理、信息化管理、公共服务”等“九大业务应用”为交互的的整体架构,以期有效提升灌溉供水服务的安全性、公平性、可靠性和灵活性。 展开更多
关键词 灌溉现代化 数字灌区 现代化数字灌区 主体功能结构体系 主要应用结构体系
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注重旱区湿地生态保护与修复的疏漫灌溉研究 被引量:2
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作者 白涛 万家全 +2 位作者 邓铭江 徐燕 吾拉力汗·吾拉孜 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期549-563,共15页
针对干旱地区传统生态调度“只调不灌”造成的湿地生态补水效果欠佳、生境日益退化等实际问题,本文提出了疏漫灌溉的基本理念,明确了疏漫灌溉的定义、内涵及系统组成,搭建了疏漫灌溉系统,构建了疏漫灌溉技术体系。本文以哈巴河流域阿克... 针对干旱地区传统生态调度“只调不灌”造成的湿地生态补水效果欠佳、生境日益退化等实际问题,本文提出了疏漫灌溉的基本理念,明确了疏漫灌溉的定义、内涵及系统组成,搭建了疏漫灌溉系统,构建了疏漫灌溉技术体系。本文以哈巴河流域阿克齐湿地为研究区域,基于疏漫灌溉的系统组成优化了阿克齐湿地原有的工程体系;基于工程布局等要素划分了不同水平年下的三层级生态修复分区;采用Penman-Monteith公式计算了疏漫灌溉区不同地类的适宜生态需水量,采用改进的Tennant法确定了湿地的最低生态流量,最后制定了疏漫灌溉制度。研究结果表明:(1)湿地需水月份集中在4—10月份,其中6—8月份为主要生态需水期,平均生态基流为4.66 m^(3) s;(2)疏漫灌溉工程的布设和生态修复分区的确定改善了湿地供水条件,形成了生态分区与工程体系一一对应的靶向补水模式;(3)疏漫灌溉制度的制订可为生态工程的规划设计以及灌区引水的管理提供科学依据;(4)实施生态调度后,草地、自由水面以及沼泽面积均呈递增趋势,沙化面积减少了9.83%,湿地的水系连通性得到改善,斑块破碎化逐渐修复。研究成果可为提高旱区水资源利用效率、旱区生境的保护与修复提供技术支撑。 展开更多
关键词 湿地 生态修复 生态调度 疏漫灌溉 灌溉制度
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江苏高效节水灌溉发展现状及对策研究 被引量:1
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作者 孙浩 杨笑 刘晓璇 《中国水利》 2024年第1期52-54,共3页
发展高效节水灌溉是江苏现代农业发展的必由之路。总结了江苏高效节水灌溉现状,分析发展高效节水灌溉的潜力和需求,从自然条件、技术装备、投入保障、管护水平等角度剖析发展的制约因素,提出选择适宜发展模式、强化科技支撑、加强典型... 发展高效节水灌溉是江苏现代农业发展的必由之路。总结了江苏高效节水灌溉现状,分析发展高效节水灌溉的潜力和需求,从自然条件、技术装备、投入保障、管护水平等角度剖析发展的制约因素,提出选择适宜发展模式、强化科技支撑、加强典型示范引领、注重宣传发动等对策措施。 展开更多
关键词 高效节水灌溉 发展潜力 制约因素 对策
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灌溉机器人全覆盖路径规划方法
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作者 王臻卓 陈金林 +2 位作者 任婷婷 杨科科 任宁宁 《节水灌溉》 北大核心 2024年第9期53-58,共6页
灌溉机器人全覆盖行动的各个任务具有较为明显的空间并行性,随着全覆盖范围扩大,在对覆盖区域进行分解阶段,需要充分考虑将整个区域空间分解为哪些区域。但是,灌溉机器人受到视觉感知区域限制,准确匹配和衔接路块间最近端点的难度较大,... 灌溉机器人全覆盖行动的各个任务具有较为明显的空间并行性,随着全覆盖范围扩大,在对覆盖区域进行分解阶段,需要充分考虑将整个区域空间分解为哪些区域。但是,灌溉机器人受到视觉感知区域限制,准确匹配和衔接路块间最近端点的难度较大,导致局部路点的连通和线路衔接出现差错,难以有效全覆盖。为了有效解决这一问题,提出一种灌溉机器人全覆盖路径规划方法。通过快速搜索随机算法展开需要覆盖区域的边界检测,考虑视觉传感器的感知范围受限因素,采用灰度质心法展开区域视图边界提取,根据提取结果建立地图。在地图上建立线段序列,通过曼哈顿最小距离原则连接地图上的部分路径线段,形成多个弓形线路块。使用分治算法匹配和衔接各个弓形线路块间最近端点对,引入改进A*算法对全局以及局部路点的连通和线路衔接,实现灌溉机器人的全覆盖路径规划。实验结果表明:针对简单灌溉区域,该方法的路径重复率为0.041%,灌溉覆盖率为98.90%;针对复杂灌溉区域,该方法的路径重复率为0.017%,灌溉覆盖率为99.87%。这说明针对不同的灌溉环境,该方法均可以实现理想的路径规划,不仅可以最大限度地实现全覆盖,并有效地减少路径冗余程度,可以获取理想的灌溉机器人全覆盖路径规划方案。 展开更多
关键词 灌溉机器人 全覆盖线路 路径规划 快速搜索随机算法 边界提取 分治算法
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数字孪生灌区建设核心要义与关键技术探讨
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作者 谢崇宝 白静 +2 位作者 郑世宗 武前明 夏康平 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第11期179-184,195,共7页
梳理了数字孪生技术缘起背景和发展进程,分析指出数字灌区是建设数字孪生灌区的重要基础,现代化数字灌区是推进数字孪生灌区建设的重要发展阶段。基于对数学模型的功能认知,在数字孪生灌区框架下,首次提出将数学模型划分为3个层次,即普... 梳理了数字孪生技术缘起背景和发展进程,分析指出数字灌区是建设数字孪生灌区的重要基础,现代化数字灌区是推进数字孪生灌区建设的重要发展阶段。基于对数学模型的功能认知,在数字孪生灌区框架下,首次提出将数学模型划分为3个层次,即普适性平台模型、针对性应用模型和友好性交互模型。同时,基于数字孪生灌区定义,分析指出数字孪生模型具有实时动态性及闭环反馈性本质特征,物理灌区与孪生灌区存在同步仿真、虚实交互与迭代优化的过程,二者在灌区全生命周期相互影响,相互促进,孪生灌区不仅随着物理灌区的改变而实时改变,而且基于孪生灌区所做的分析和决策也会实时反馈给物理灌区,并影响物理灌区的行为。因此,具体工作实践中,应基于物理灌区现代化改造需要,发现问题,遵循确有需要、节水高效和可以持续的原则,精准选择灌区数字孪生对象,优化创新数学模型,着力突破关键技术,有序开发重点应用,强化网络安全和数据安全,以期能够更有序、更精准、更高效地推进数字孪生灌区建设。 展开更多
关键词 数字灌区 现代化数字灌区 数字孪生灌区
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智慧时代园林植物水肥资源利用效率的提升路径研究
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作者 林毅雁 黄艳 +6 位作者 黄彦晶 黄从正 张后东 刘馨悦 满慧冰 侯毛毛 金秋 《中国资源综合利用》 2024年第10期88-92,共5页
随着智慧时代的到来,云计算、大数据技术为园林植物生长信息的分析和利用提供了新方法,为园林植物种植和管理提供了强大助力。水肥管理是园林植物种植过程中的关键环节,如何利用前沿技术提升园林植物水肥资源效率,是园林产业升级面临的... 随着智慧时代的到来,云计算、大数据技术为园林植物生长信息的分析和利用提供了新方法,为园林植物种植和管理提供了强大助力。水肥管理是园林植物种植过程中的关键环节,如何利用前沿技术提升园林植物水肥资源效率,是园林产业升级面临的现实问题之一。首先分析智慧时代的技术特征,其次分析园林植物种类和水肥需求特性,最后根据传统园林植物水肥利用效率提升模式存在的不足,提出水肥利用效率的提升路径,以期为先进技术更好地赋能园林植物水肥管理提供参考。 展开更多
关键词 水肥资源 利用效率 园林植物 智慧技术 智能装备
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马铃薯节水灌溉技术研究进展
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作者 王昕 张立志 +1 位作者 赵跃 曾彭 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第S01期147-152,共6页
马铃薯是我国第四大粮食作物,马铃薯高效生产对保障国家粮食安全具有重要意义。马铃薯需水量大,生育期间的降水量无法满足其正常水分需求,因此对灌溉水的依赖度高。然而,我国淡水资源短缺,马铃薯生产中存在灌溉水管理粗放、节水灌溉制... 马铃薯是我国第四大粮食作物,马铃薯高效生产对保障国家粮食安全具有重要意义。马铃薯需水量大,生育期间的降水量无法满足其正常水分需求,因此对灌溉水的依赖度高。然而,我国淡水资源短缺,马铃薯生产中存在灌溉水管理粗放、节水灌溉制度不合理、水分利用效率低等问题,亟需探索马铃薯节水高效灌溉技术体系。本文从需水规律、灌溉方式、灌溉制度等方面综述了马铃薯灌溉技术的研究现状和存在的问题,对我国马铃薯节水灌溉技术需要进一步研究的问题进行了展望,以期丰富马铃薯高效用水理论,为马铃薯稳定生产提供技术支撑。 展开更多
关键词 马铃薯 水肥一体化 需水规律 灌溉制度 灌水技术
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秸秆复合管地下灌溉对冬小麦生长与水分利用效率的影响
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作者 仵峰 刘林宝 +3 位作者 宰松梅 魏焕宇 李欣 刘丹婷 《节水灌溉》 北大核心 2024年第3期50-55,67,共7页
为了推进秸秆复合管地下灌溉技术的应用,以冬小麦为供试作物,通过田间试验,研究了秸秆复合管地下灌溉对冬小麦生长及水分利用效率的影响。结果表明,与无灌溉对照相比,秸秆复合管地下灌溉、地表滴灌和地下滴灌对冬小麦的生长与产量的提... 为了推进秸秆复合管地下灌溉技术的应用,以冬小麦为供试作物,通过田间试验,研究了秸秆复合管地下灌溉对冬小麦生长及水分利用效率的影响。结果表明,与无灌溉对照相比,秸秆复合管地下灌溉、地表滴灌和地下滴灌对冬小麦的生长与产量的提升均有促进作用,其中秸秆复合管地下灌溉的提升效果最显著。与地表滴灌相比,秸秆复合管地下灌溉显著提升了冬小麦起身期至抽穗期的株高、开花期之后的叶面积指数及地上干物质量,冬小麦穗长和穗粒数分别增加了5.84%和9.23%,产量提升了15.55%,水分利用效率与灌溉水利用效率分别提高了21.88%与15.55%,净收益提高了77.95%。与地下滴灌相比,秸秆复合管地下灌溉提高了冬小麦返青期后的株高、叶面积指数与开花期后的地上干物质量,冬小麦穗长和穗粒数分别增加了5.15%和9.8%,产量提高了5.11%,水分利用效率与灌溉水利用效率分别提高了8.81%与5.11%,净收益提升了23.53%。秸秆复合管地下灌溉有助于促进拔节期以后冬小麦生长,提高冬小麦的产量与水分利用效率,经济效益较高,在补充灌溉区对大田密植作物具有较好的推广应用前景。 展开更多
关键词 秸秆复合管 地下灌溉 灌溉方式 冬小麦 生长指标 水分利用效率
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汇流角对双向流道灌水器水力性能影响模拟研究
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作者 燕乔 桑学锋 +2 位作者 赵彬 胡伟 王亚林 《节水灌溉》 北大核心 2024年第5期74-79,共6页
为探明双向流道汇流角对灌水器水力性能的影响,采用数值模拟分析方法,研究6组汇流角度下双向流道灌水器水力性能及抗堵性能变化规律。结果表明:随着双向流道汇流角的增大,灌水器流量系数及流态指数均逐渐增大,当汇流角为45°、60... 为探明双向流道汇流角对灌水器水力性能的影响,采用数值模拟分析方法,研究6组汇流角度下双向流道灌水器水力性能及抗堵性能变化规律。结果表明:随着双向流道汇流角的增大,灌水器流量系数及流态指数均逐渐增大,当汇流角为45°、60°、90°、105°时,灌水器流态指数约为0.5,当汇流角为135°、165°时,灌水器流态指数大于0.7;灌水器双向流道存在主流区与旋涡区,随着汇流角的增大,流道内低速旋涡区范围明显减小,水流对冲消能作用减弱;流道内固体颗粒运动轨迹随流道结构变化明显。在汇流角小于90°时,颗粒更易进入旋涡区做涡团运动,且主要出现在靠近流道进水口的流道单元,灌水器发生流道堵塞的概率很大。水流汇流角度大于90°时,水流携沙能力增强,颗粒在流道内停留时间减小,流道抗堵能力增强。双向流道灌水器在汇流角为105°时,具有相对优异的水力性能和抗堵性能,灌水器流道设计时可优先考虑。 展开更多
关键词 双向流道 灌水器 水力性能 数值模拟
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实际灌溉面积遥感监测技术及其在江苏省灌区示范应用分析
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作者 宋文龙 刘军 +3 位作者 卢奕竹 仝道斌 叶茂 王瑞 《江苏水利》 2024年第5期1-6,共6页
总结实际灌溉面积监测技术研究进展,分析了江苏省灌区监测实际灌溉面积面临的问题及难点;介绍了一种灌区多尺度实际灌溉面积遥感监测关键技术方法,并以宿迁灌区、船行灌区为例阐述了这一方法的合理性、适用性,提出应用该方法提高江苏省... 总结实际灌溉面积监测技术研究进展,分析了江苏省灌区监测实际灌溉面积面临的问题及难点;介绍了一种灌区多尺度实际灌溉面积遥感监测关键技术方法,并以宿迁灌区、船行灌区为例阐述了这一方法的合理性、适用性,提出应用该方法提高江苏省各地灌区实际灌溉面积监测精度与效率的建议,可为江苏灌区管理提供关键技术支撑。 展开更多
关键词 实际灌溉面积 作物种植结构 光谱匹配 南方灌区 水稻
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灌水和施硅对冬小麦叶片显微结构、光合特性及产量的影响 被引量:1
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作者 孙金阳 曹彩云 +4 位作者 郑春莲 李科江 马俊永 张俊鹏 党红凯 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期827-838,共12页
为探究不同灌水和施硅处理对冬小麦光合器官发育及产量构成的影响,于2021—2023年采用灌水和施硅二因素区组试验设计,设置3组灌水处理[W_(0):春浇0水;W_(1):春浇1水(拔节期灌水);W_(2):春浇2水(拔节期和开花期各灌1次水)]和2组叶面硅肥... 为探究不同灌水和施硅处理对冬小麦光合器官发育及产量构成的影响,于2021—2023年采用灌水和施硅二因素区组试验设计,设置3组灌水处理[W_(0):春浇0水;W_(1):春浇1水(拔节期灌水);W_(2):春浇2水(拔节期和开花期各灌1次水)]和2组叶面硅肥处理[叶面喷施清水(Si_(0))、叶面喷施硅肥(Si_(1))],共计6组处理,分析不同灌溉制度下喷施叶面硅肥对冬小麦叶片显微结构、光合特性和产量构成的影响。结果表明,随灌水次数的增加,冬小麦叶肉细胞长宽积、叶片厚度、叶绿素相对含量、净光合速率呈上升趋势;与W_(0)处理相比,W_(1)处理单位面积穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量分别增加11.4%、6.8%、1.5%、16.4%,W_(2)处理依次增加15.5%、12.4%、4.8%、37.4%。施用硅肥可以提高冬小麦叶片厚度,延缓花后旗叶叶绿素降解,提高净光合速率,促使单位面积穗数增加4.9%,籽粒产量增加3.3%;施硅对冬小麦产量的促进效应随灌水次数的增加而减弱,与Si_(0)相比,Si_(1)条件下W_(0)处理冬小麦单位面积穗数和籽粒产量分别增加8.8%和8.3%,W_(1)处理依次增加4.2%和3.4%。冬小麦籽粒产量与叶肉细胞长宽积、叶片厚度、叶绿素相对含量、净光合速率呈正相关关系。本研究条件下,增加灌水有利于提高冬小麦光合能力和籽粒产量,水分不足时喷施硅肥能优化冬小麦叶片结构,增强光合作用,提升产量水平。 展开更多
关键词 冬小麦 灌溉制度 硅肥 叶肉细胞 光合速率 产量
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变化环境下河套灌区秋浇适宜模式的思考
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作者 王霞 李忠 +2 位作者 兰进芳 胡振 霍轶珍 《农业技术与装备》 2024年第3期97-99,共3页
秋浇是河套灌区特有的灌水制度,是河套地区沿用多年的传统习惯和群众丰产经验的总结。河套灌区秋浇,一方面是针对河套灌区土壤长期处于积盐状态的现象,在作物收割后进行淋盐、脱盐的一次灌水;另一方面可在土壤中贮存一定的水分,为来年... 秋浇是河套灌区特有的灌水制度,是河套地区沿用多年的传统习惯和群众丰产经验的总结。河套灌区秋浇,一方面是针对河套灌区土壤长期处于积盐状态的现象,在作物收割后进行淋盐、脱盐的一次灌水;另一方面可在土壤中贮存一定的水分,为来年春季幼苗生长提供必要的水分条件。研究了变化环境下河套灌区秋浇适宜模式,旨在为河套灌区合理利用水资源,促进农业生产稳步发展提供依据。 展开更多
关键词 河套灌区 秋浇定额 秋浇时间 秋浇面积
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基于物联网的棉田节水灌溉自动控制系统设计 被引量:1
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作者 李贺 张立新 +2 位作者 郭天圣 胡雪 卜浩然 《农机化研究》 北大核心 2024年第5期66-71,共6页
针对棉田灌溉环境下采用的传统无线通信技术功耗高、通信距离近、信号质量不稳定的问题,基于Lora技术设计了一种棉田节水灌溉自动控制系统。首先,提出了系统总体设计方案,以Arduino作为核心控制器,通过田间信息采集节点采集棉田土壤湿... 针对棉田灌溉环境下采用的传统无线通信技术功耗高、通信距离近、信号质量不稳定的问题,基于Lora技术设计了一种棉田节水灌溉自动控制系统。首先,提出了系统总体设计方案,以Arduino作为核心控制器,通过田间信息采集节点采集棉田土壤湿度信息;然后,利用Lora组网将数据传输到Lora基站,再利用4G网络将数据传输到物联网云平台,完成Web端和手机APP端的土壤湿度数据实时监测及对田间执行控制终端的控制;接着,在考虑棉田灌溉需求的情况下,完成了对系统硬件的选型与设计、软件设计与物联网平台的开发;最后,进行了系统通信测试。试验结果表明:在一定通信距离内,系统运行稳定,可以完成实时数据采集、传输与阀门远程控制,满足了复杂棉田环境通信需求。 展开更多
关键词 棉田 物联网 Lora 灌溉 控制系统
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餐厨沼液滴灌水盐调控对土壤环境和西兰花产量的影响
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作者 李娜 奚辉 +2 位作者 周扬 陈喜靖 喻曼 《节水灌溉》 北大核心 2024年第5期10-17,共8页
为探究和评价餐厨沼液滴灌对土壤环境和作物生长的影响,通过盆栽试验研究氮磷钾等浓度施用条件下,滴灌水盐调控不同土壤水基质势水平[-20 kPa(W)和-30 kPa(P)]和餐厨沼液比例[0%(0)、10%(1)、16.7%(2)、25%(3)和33.3%(4)]对土壤盐分、... 为探究和评价餐厨沼液滴灌对土壤环境和作物生长的影响,通过盆栽试验研究氮磷钾等浓度施用条件下,滴灌水盐调控不同土壤水基质势水平[-20 kPa(W)和-30 kPa(P)]和餐厨沼液比例[0%(0)、10%(1)、16.7%(2)、25%(3)和33.3%(4)]对土壤盐分、无机氮含量和西兰花生长的影响。结果表明:土壤水基质势水平对土壤盐分有显著的影响,与P相比,W降低表层土壤饱和泥浆提取液电导率(ECe)13.0%;土壤ECe随沼液比例的增加而升高,33.3%沼液处理比其他处理高23.1%~46.8%。沼液比例对土壤铵态氮含量影响显著,0%沼液处理表层铵态氮是其他处理的2.2~3.0倍;餐厨沼液灌溉会降低西兰花产量,P_(2)、P_(3)和P_(4)处理下降显著。综合评价结果表明:W与P差异不显著,沼液比例越高影响越大,P_(0)处理与W_(1)、W_(2)和P_(1)处理差异不显著,但显著高于W_(3)、W_(4)、P_(2)、P_(3)和P_(4)处理。在等浓度施用氮磷钾条件下,餐厨沼液滴灌水盐调控仍会增加土壤盐分,降低土壤铵态氮含量和西兰花产量,但在控制土壤盐分和增加餐厨沼液可施用比例方面,-20 kPa明显优于-30 kPa。 展开更多
关键词 餐厨沼液 滴灌 沼液比例 土壤水基质势 西兰花产量 土壤盐分 无机氮
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三环追压非等灌对枸杞根系湿润体盐分的影响
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作者 董文明 何金春 +1 位作者 穆哈西 杨培岭 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期948-956,共9页
针对新疆降水稀少、蒸发量大,土壤盐碱化面积不断蔓延,改良盐碱地用水量居高不下等问题,提出一种以作物为圆心滞后滴水的3环灌溉模式,探究其节水排盐效果.将枸杞作为研究对象,根据土壤湿润体内盐分运移规律,试验确定第1环、第2环、第3... 针对新疆降水稀少、蒸发量大,土壤盐碱化面积不断蔓延,改良盐碱地用水量居高不下等问题,提出一种以作物为圆心滞后滴水的3环灌溉模式,探究其节水排盐效果.将枸杞作为研究对象,根据土壤湿润体内盐分运移规律,试验确定第1环、第2环、第3环的半径分别为5,10,15 cm.在滴水器流量为3 L/h的条件下,第1环(最内环)先开始滴水,2 h之后,其滴水产生的土壤湿润体脱盐范围超出第2环位置时,打开第2环滴水阀门;以此类推,2 h之后打开第3环滴水阀门,各环滞后滴水将根系发育范围内的盐分逐步追压至根系发育范围之外,从而达到节水排盐的效果.对晾干后土体采用剖面法取样测定不同位置的盐分含量,结果表明:环心附近的盐分少,离环心越远盐分含量越多;环心水平方向40 cm处不同深度取土检测盐分质量比:在(0,10],(10,20],(20,30],(30,40]和(40,50]cm分别为61.550,57.640,53.470,50.690和129.650 g/kg,表明土壤盐分积累在湿润体边缘,排盐效果良好;同时,试验的灌水定额为31.5 mm(315 m^(3)/hm^(2)),年总灌水量为1890 m^(3)/hm^(2),较常规滴灌条件下枸杞的年灌水量3450 m^(3)/hm^(2)节约了1560 m^(3)/hm^(2),节水效果显著. 展开更多
关键词 三环追压非等灌 土壤湿润体 盐分的反弹足迹 环尺寸 自动化
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灌水施氮和缩节胺用量对南疆棉花产量品质和水肥利用效率的影响
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作者 范军亮 白振涛 +4 位作者 李云霞 白文强 裴胜钊 张富仓 尹飞虎 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期68-78,共11页
为研究灌水量、施氮量和缩节胺用量对棉花籽棉产量、纤维品质和水肥利用效率的交互影响,于2020年和2021年在南疆库尔勒地区开展大田试验,设置3个灌水量(W1:60%ETc,W2:80%ETc,W_(3):100%ETc,ETc为作物蒸发蒸腾量),4个施氮量(N0:0,N200:20... 为研究灌水量、施氮量和缩节胺用量对棉花籽棉产量、纤维品质和水肥利用效率的交互影响,于2020年和2021年在南疆库尔勒地区开展大田试验,设置3个灌水量(W1:60%ETc,W2:80%ETc,W_(3):100%ETc,ETc为作物蒸发蒸腾量),4个施氮量(N0:0,N200:200 kg/hm^(2),N_(300):300 kg/hm^(2),N_(400):400 kg/hm^(2))和2个缩节胺用量(D_(1):120 g/hm^(2),D_(2):240 g/hm^(2))。结果表明:灌水量、施氮量和缩节胺用量对籽棉产量、水分利用效率、肥料偏生产力和部分纤维品质指标影响显著(P<0.05)。灌水量、施氮量和缩节胺用量三者交互作用对肥料偏生产力和纤维品质影响显著(P<0.05)。株高、叶面积指数和干物质量也受灌水量、施氮量和缩节胺用量三者交互作用影响。W_(3)N_(300)D_(2)处理籽棉产量最高(2020年为7578 kg/hm^(2),2021年为7173 kg/hm^(2)),W1N_(400)D_(1)处理水分利用效率和W_(3)N0D_(2)处理肥料偏生产力最高,W_(3)N_(400)D_(2)处理的纤维长度、纤维强度和马克隆值均获得较大值,纤维品质最佳。基于TOPSIS综合评价方法对棉花产量品质和水肥利用效率进行综合评价,100%ETc灌水量、300 kg/hm^(2)施氮量和240 g/hm^(2)缩节胺用量组合最优,可作为南疆棉花适宜的水氮和化控管理模式。研究结果可为南疆棉花水肥高效利用提供理论依据和科学指导。 展开更多
关键词 灌溉 棉花 产量 品质 水分利用效率 肥料利用效率
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微咸水-腐植酸肥耦合滴灌条件下钙镁离子质量浓度对灌水器堵塞的影响
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作者 贺新 刘新宇 +5 位作者 周龙 赵校 刘鹏 苏艳平 周铸 李薇 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第3期94-102,共9页
【目的】探明腐植酸肥施用条件下不同钙镁离子质量浓度对灌水器堵塞物质形成的影响效应与作用机制。【方法】以微咸水中钙镁离子耦合腐植酸肥滴灌为研究对象,选取4种不同额定流量(1.6、1.1、1.4、1.75 L/h)的非压力补偿内镶贴片式灌水器... 【目的】探明腐植酸肥施用条件下不同钙镁离子质量浓度对灌水器堵塞物质形成的影响效应与作用机制。【方法】以微咸水中钙镁离子耦合腐植酸肥滴灌为研究对象,选取4种不同额定流量(1.6、1.1、1.4、1.75 L/h)的非压力补偿内镶贴片式灌水器(FE1—FE4),其中设置3组钙离子质量浓度微咸水处理,离子质量浓度分别为100、150、200 mg/L(G1、G2、G3),3组镁离子质量浓度微咸水处理,离子质量浓度分别为100、150、200 mg/L(M1、M2、M3),以地下微咸水灌溉为对照(CK),研究不同离子质量浓度的灌水器平均流量(Dra)、滴灌系统灌水器的堵塞率分布、灌水器堵塞物质干质量(DW)动态变化规律,并分析了灌水器内部堵塞物质矿物组分。【结果】与CK相比,G1、G2、G3、M1、M2、M3处理的Dra分别降低了21.58%~29.68%、35.02%~39.71%、45.62%~55.68%、14.25%~20.41%、24.89%~45.69%、35.22%~56.75%,堵塞物质干质量分别增加了124.62%~178.49%、174.23%~230.33%、235.59%~270.09%、67.14%~120.28%、136.96%~191.18%、203.54%~213.35%。与G1、G2、G3处理相比,质量浓度相同镁离子处理M1、M2、M3处理的堵塞物质干质量分别降低了16.41%~27.26%、4.77%~13.60%、6.82%~15.34%。【结论】钙镁离子质量浓度的增加均显著加剧了灌水器的堵塞;在相同离子质量浓度条件下,镁离子处理显著减少了灌水器内堵塞物质的总量,因此镁离子在一定程度上能够降低灌水器堵塞风险。 展开更多
关键词 微咸水 钙镁离子 灌水器堵塞 腐植酸肥
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基于投影寻踪回归方法的微压过滤冲洗池水头损失与过滤效率预测模型
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作者 陶洪飞 杨玉敏 +4 位作者 吴梓境 马合木江·艾合买提 李巧 姜有为 杨文新 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期207-216,共10页
以微压过滤冲洗池的水头损失与过滤效率为考核指标,考虑进水流量、矿化度、含沙量与滤网孔径4个因素进行正交试验设计,采用投影寻踪回归方法PPR分析各个因素对考核指标的影响权重,选取20组试验数据建立含沙微咸水条件下微压过滤冲洗池... 以微压过滤冲洗池的水头损失与过滤效率为考核指标,考虑进水流量、矿化度、含沙量与滤网孔径4个因素进行正交试验设计,采用投影寻踪回归方法PPR分析各个因素对考核指标的影响权重,选取20组试验数据建立含沙微咸水条件下微压过滤冲洗池水头损失和过滤效率的预测模型,探究了含沙微咸水对微压过滤冲洗池的水头损失和过滤效率的影响。研究结果表明,影响微压过滤冲洗池水头损失的因素由大到小依次为进水流量、含沙量、矿化度、滤网孔径;影响过滤效率的因素由大到小依次为含沙量、进水流量、矿化度、滤网孔径;构建的PPR预测模型的预测精度整体合格率达100%;当进水流量为6~7 m^(3)/h、含沙量为0.5~1.0 g/L、矿化度为0~2.0 g/L及滤网孔径为0.125~0.180 mm时,水头损失存在最小值;当进水流量为9~10 m^(3)/h、含沙量为1.75~2.00 g/L、矿化度为0~3.0 g/L及滤网孔径为0.125~0.150 mm时,过滤效率存在最大值。物理模型的试验结果可为微压过滤冲洗池的实际应用提供研究基础。 展开更多
关键词 投影寻踪回归 矿化度 水头损失 过滤效率 预测模型 进水流量 含沙量
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基于PPR和NSGA-Ⅱ的泵前微压过滤器水力与过滤性能研究
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作者 陶洪飞 李琦 +3 位作者 周洋 马合木江·艾合买提 李巧 姜有为 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第5期30-37,78,共9页
【目的】探究泵前微压过滤器的性能。【方法】开展5组流量(2~8m^(3)/h)、5组含沙量(0.5~2.0g/L)、3组滤网过滤面积(1 105、1 582、2 060 cm^(2))和4组分水器型式(不加、1型、2型、3型)的物理模型试验,采用投影寻踪回归分析法(PPR)、多... 【目的】探究泵前微压过滤器的性能。【方法】开展5组流量(2~8m^(3)/h)、5组含沙量(0.5~2.0g/L)、3组滤网过滤面积(1 105、1 582、2 060 cm^(2))和4组分水器型式(不加、1型、2型、3型)的物理模型试验,采用投影寻踪回归分析法(PPR)、多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),建立水头损失、截沙质量和总过滤效率的预测模型,探究各指标的影响因素排序,确定泵前微压过滤器的最佳运行工况。【结果】影响泵前微压过滤器水头损失的因素排序为进水流量?含沙量?滤网过滤面积;影响截沙质量的因素排序为含沙量?滤网过滤面积?进水流量;影响总过滤效率的因素排序为滤网过滤面积?含沙量?进水流量;以相对误差≤10%作为判定标准,建立的截沙质量和总过滤效率PPR预测模型合格率为100%,模型精度较高,但水头损失PPR预测模型合格率仅为70%,模型不可靠。本试验范围下泵前微压过滤器的最佳运行工况为:含沙量2 g/L、进水流量7 m^(3)/h、滤网过滤面积2 060 cm^(2)。【结论】PPR预测模型对截沙质量和总过滤效率的预测精度较高,对水头损失的预测误差较大,在后期可用量纲分析与多元回归相结合预测水头损失、截沙质量和总过滤效率。 展开更多
关键词 过滤器 水头损失 模型 水力性能 过滤性能
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