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作物根區(qū)土壤，以滿足作物根系的吸收

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)，適宜旱作物生長發(fā)育對土壤水分的需求?；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、灌水定額等因素對膜袋灌溉濕潤鋒特性的影響，包括濕潤鋒運(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程度的評價(jià)。主要研究成果如下：
　?。?）對于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。濕潤鋒近似

4、呈兩個(gè)關(guān)于H坐標(biāo)軸對稱的半橢圓形。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)濕潤鋒水平運(yùn)移距離、濕潤鋒垂直運(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)入滲量與濕潤鋒運(yùn)移距離符合冪函數(shù)關(guān)系。
　　（2）對于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，大部分土壤相對含水率介于60%～85%之間，能夠滿足大田旱作物的生長發(fā)育需水要求。
　?。?）對于土壤干容重為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，其濕潤鋒形狀呈半橢圓形。
　?。?）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)。能夠滿足河南省引黃灌區(qū)大田旱作物生長發(fā)育對土壤水分的需求。
　?。?）采用無交互作用擬水平正交試驗(yàn)法對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