干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究

Arid

	干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究
	张新民; 高雅玉; 张吉孝; 金建新; 王文娟; 孙克翠; 张峰; 孟彤彤; 丁林; 岳红琴; 冯小鸥; 许海鹰; 张朝轩; 单于洋; 徐剑春; 邓建伟; 李斌
完成单位	甘肃省水土保持科学研究所
登记(发布)日期	2015
中文摘要	①课题来源与背景：干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究项目为国家自然基金地区基金项目,项目编号51169002,立项时间2011年,执行年限2012.01-2015.12,实施时间4年。 ②技术原理及性能指标：项目主要进行干旱区春小麦垄作沟灌入渗规律试验观测,建立春小麦垄作沟灌二维土壤水分运动计算机模型,研究不同垄沟参数(沟深、沟宽、垄宽)情况下土壤水分动态;建立沟灌地面水流运动模拟模型,分析垄沟参数和灌水技术参数(沟长、坡度、入沟流量)对灌溉水入渗及灌水质量影响,提出灌水质量评价指标及计算方法;建立灌水技术参数优化模型,研究垄沟参数、灌水技术参数(沟长、坡度、入沟流量)之间的优化组合。通过研究,建立干旱灌溉农业区春小麦垄作沟灌技术的理论体系,提出干旱区春小麦垄作沟灌的灌水质量评价指标、垄沟参数和灌水技术参数设计方法。主要性能指标为：(1)不同垄沟参数情况下土壤水分运移规律及灌溉水入渗规律;(2)小麦垄作沟灌水流运动模拟模型;(3)小麦垄作沟灌灌水质量评价指标与方法;(4)小麦垄作沟灌技术耕作参数与灌水技术参数设计方法;(5)在国内外学术期刊和会议发表论文4-5篇,其中SCI、EI 检索论文2-3篇;(6)培养硕士研究生3-5人。 ③技术的创造性与先进性： (1)采用室内模型与数值模拟的方法,以甘肃省石羊河流域民勤沙漠绿洲区典型土壤--砂质粘壤土和粘土为例,对春小麦垄作沟灌的灌溉水入渗进行了研究,揭示了垄作沟灌灌溉水入渗规律。垄作沟灌灌溉水累计入渗量在入渗透初期较好符合Kostiakov公式描述的幂函数形式,入渗后期,较好符合线性关系。在土壤性质等条件相同情况下,累计入渗量由灌水沟湿周来决定。(2)系统对干旱区春小麦垄作沟灌耕作参数进行了研究,分析了不同土壤条件下沟型、沟参数、垄参数等因素对垄作沟灌二维入渗的影响。提出了研究区适宜的耕作参数组合,即V形沟,沟深15～20cm,边坡1:1,沟中水深略小于沟深;梯形沟,沟底宽15cm,沟深15cm,边坡1:1,沟中水深略小于沟深。(3)通过对灌溉停水后土壤水分再分布研究,提出研究区适宜的垄宽范围,砂质粘壤土垄宽20～50cm,粘土垄宽为20～35cm,粘土垄宽取值范围小于砂质粘壤土。(4)提出了由灌水均匀度、灌溉水利用率、田间储水率、垄体湿润度组成的垄作沟灌灌水质量评价指标,并根据实际应用中测试工作方便程度,将评价指标进行了简化。简化计算公式化具有较高精度。(5)以灌水均匀度最大为目标建立了灌水质量优化模型,采用SRFR 软件为寻优工具对灌水技术参数进行了优化,提出了灌水技术参数三要素优化组合。沟长50m时,可不受田面坡度与入沟流量组合限制;沟长100m时,必须采用较大的入沟流量(如1.5L/s),田面坡度影响不大;沟长介于此二者之间,田面坡度与入沟流量必须优化组合。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性：干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究的成果广泛应用于我国春小麦种植区,是发展可持续农业的有效途径,有着非常广阔的发展前景,对于缓解区域水资源供需矛盾及北方干旱区水资源紧缺状况和发展现代节水农业意义重大。干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究的成果可在全国春小麦种植区广泛推广应用,每亩平均节水60m3,增产42.90kg,是发展可持续农业的有效途径,有着非常广阔的发展前景,对于缓解区域水资源供需矛盾及北方干旱区水资源紧缺状况和发展现代节水农业意义重大,项目推广范围广泛,前景广阔,效益显著。干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究项目共发表核心论文9篇,培养硕士研究生4名,高级工程师1名。 ⑤应用情况及存在的问题： (1)农业发展、生态保护任重而道远,只有对节水农业技术理论的不断创新,节水农业模式的持续化推广示范,才能有利于农,受惠于民,得利于生态建设。因此,应该对节水农业技术模式开展更广泛深入的基础研究工作,进一步完善技术理论,加大技术模式推广示范投入,实现节水农业技术模式的理论支撑与技术推广资金保障。(2)进一步加大多领域广泛合作,加大对节水农业所应用的机械、化学试剂、物理材料的研究,尤其是农业机械的研发。(3)项目的执行年限有限,有效工作期限更短,一些技术数据测试不全面资料系列太短,需进一步深入工作加以完善。 ⑥历年获奖情况：无
中文关键词	干旱区 ; 春小麦 ; 垄作沟灌 ; 垄沟参数
成果类型	应用技术
中图法分类号	S275
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001670074
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243599
推荐引用方式 GB/T 7714	张新民,高雅玉,张吉孝,等. 干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究[Z]. 应用技术,2015.