膜袋灌溉條件下土壤水分入滲規(guī)律研究.pdf

1、膜袋灌溉是在覆膜保墑技術(shù)與適時(shí)適量精細(xì)控制灌溉技術(shù)的基礎(chǔ)上研制的一種新型旱作高效節(jié)水灌溉技術(shù)。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)“將灌溉水蓄于田間土壤水庫(kù)中”的灌溉理念，將灌溉水儲(chǔ)蓄于灌水膜袋中，在0.3m恒定水頭作用下通過(guò)出水孔出流灌溉的一種田間灌水方法。它利用農(nóng)用塑料薄膜作為材料，根據(jù)不同種類(lèi)作物的用水需求確定其出水孔的布置方式、孔徑、出水孔間距等規(guī)格參數(shù)，通過(guò)鋪設(shè)在作物行間將灌溉水由滴入至噴射再至滴入到田間緩慢浸潤(rùn)作物根區(qū)土壤，以滿(mǎn)足作物根系的吸收

2、與利用。與地面灌溉相比，具有能夠減少棵間蒸發(fā)、減小深層滲漏、調(diào)節(jié)田間小氣候、改善作物根區(qū)土壤環(huán)境、防止土壤次生鹽堿化、操作方式簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、出水孔不易堵塞等優(yōu)點(diǎn)，適宜旱作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)土壤水分的需求?；谀ご喔瘸隽魉μ匦?，其出流方式近似于小孔出流與滴灌之間，亦稱(chēng)之為點(diǎn)源入滲，膜袋灌溉是依靠噴射出的灌溉水自身重力和土壤水吸力為主的主動(dòng)供水方式，與常規(guī)的地面灌溉、點(diǎn)源滴灌入滲相類(lèi)似，作為一種新型的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，膜袋灌溉尚缺乏完整的

3、灌溉試驗(yàn)參數(shù)。為了探究膜袋灌溉條件下土壤水分運(yùn)移規(guī)律及分布狀況，本文進(jìn)行了膜袋灌溉條件下的模擬試驗(yàn)。本文主要分析研究了灌水膜袋孔徑、孔距、灌水定額等因素對(duì)膜袋灌溉濕潤(rùn)鋒特性的影響，包括濕潤(rùn)鋒運(yùn)移規(guī)律，供試土壤剖面內(nèi)土壤水分分布規(guī)律以及灌溉后土壤水分濕潤(rùn)程度的評(píng)價(jià)。主要研究成果如下：
　?。?）對(duì)于I型灌水膜袋，在0.3m恒定水頭作用下，進(jìn)行多點(diǎn)源入滲，在灌水0-300min時(shí)土壤界面積水面積與入滲時(shí)間呈顯著的多項(xiàng)式關(guān)系。濕潤(rùn)鋒近似

4、呈兩個(gè)關(guān)于H坐標(biāo)軸對(duì)稱(chēng)的半橢圓形。其橢圓的圓心并不位于R-H坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，而是沿著R坐標(biāo)軸左右平移一個(gè)參數(shù)c的距離。在入滲0-300min內(nèi)濕潤(rùn)鋒水平運(yùn)移距離、濕潤(rùn)鋒垂直運(yùn)移距離與入滲時(shí)間呈顯著的乘冪型函數(shù)關(guān)系，累計(jì)入滲量與濕潤(rùn)鋒運(yùn)移距離符合冪函數(shù)關(guān)系。
　?。?）對(duì)于I型灌水膜袋，在粉黏壤土大田，采用灌水定額為450m3/hm2時(shí)，其水平控制距離為160.32cm左右，豎直方向控制距離為43.38cm左右；灌水后土壤水分分布

5、均勻程度高達(dá)90％以上，大部分土壤相對(duì)含水率介于60%～85%之間，能夠滿(mǎn)足大田旱作物的生長(zhǎng)發(fā)育需水要求。
　?。?）對(duì)于土壤干容重為1.35g/cm3、土壤初始含水率為11.30%的粉黏壤土運(yùn)用Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型灌水膜袋采用灌水定額450m3/hm2、525m3/hm2、600m3/hm2進(jìn)行點(diǎn)源入滲土壤水分運(yùn)移規(guī)律研究，其濕潤(rùn)鋒形狀呈半橢圓形。
　　（4）膜袋灌溉條件下點(diǎn)源入滲土壤水分運(yùn)移規(guī)律研究表明，灌溉72h后土

6、壤剖面內(nèi)土壤水分再分布比較均勻，梯度不大，均介于供試土壤有效水范圍。灌水后土壤水分濕潤(rùn)均勻程度均達(dá)到90%以上，屬于高均勻度節(jié)水灌溉技術(shù)。能夠滿(mǎn)足河南省引黃灌區(qū)大田旱作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)土壤水分的需求。
　?。?）采用無(wú)交互作用擬水平正交試驗(yàn)法對(duì)旱作膜袋灌溉條件下點(diǎn)源入滲土壤水分運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行室內(nèi)物理模擬試驗(yàn)研究。運(yùn)用直觀分析法選出對(duì)于土壤干容重為1.35g/cm3、土壤初始含水率為11.30%的粉黏壤土采用孔徑為0.5mm、孔距為30c