廣西丘陵坡地糖料蔗耗水規(guī)律及滴灌研究.pdf

1、廣西是我國糖料蔗主產(chǎn)區(qū)。為促進(jìn)蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展，廣西正全力推進(jìn)蔗區(qū)水利現(xiàn)代化建設(shè)。由于蔗區(qū)大部分分布在丘陵坡地上，傳統(tǒng)渠道灌溉難以適用，需要大規(guī)模發(fā)展高效節(jié)水灌溉。滴灌通過滴頭直接將水或水肥混合液均勻地、精確地輸送到作物根部，具有節(jié)省勞力、節(jié)水增產(chǎn)等特點(diǎn)，配合糖料蔗寬窄行種植、水肥一體化等農(nóng)藝措施，極大地促進(jìn)了蔗區(qū)的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，是廣西丘陵坡地蔗區(qū)水利現(xiàn)代化建設(shè)重點(diǎn)推廣的灌溉技術(shù)模式之一。
　　然而，廣西蔗區(qū)滴灌發(fā)展起步較晚、相關(guān)研究缺

2、乏、實(shí)踐積累不足，加之糖料蔗生育特性、氣象特征、土壤類型、地形條件等方面的差異，在糖料蔗耗水及灌溉需水規(guī)律、田間滴灌帶關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)選取、丘陵坡地田間管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和調(diào)壓技術(shù)等方面缺乏研究成果支撐，導(dǎo)致廣西蔗區(qū)發(fā)展滴灌過程中呈現(xiàn)水土不服，影響了滴灌技術(shù)的推廣。
　　為解決上述問題，本論文主要完成以下研究工作:
　　(1)基于作物耗水及農(nóng)田水量平衡理論，利用Penman-Monteith公式和糖料蔗不同生育期的作物系數(shù)，研究了糖料

3、蔗不同生育期的耗水規(guī)律，并構(gòu)建蔗田土壤水量平衡分析模型，提出了糖料蔗不同生育期的灌溉需水規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，分析了蔗區(qū)降雨量、降雨結(jié)構(gòu)變化對蔗區(qū)干旱發(fā)生頻次的影響，認(rèn)為未來干旱對糖料蔗生產(chǎn)的威脅將進(jìn)一步加劇。
　　(2)基于土壤水分運(yùn)移機(jī)理，開展蔗區(qū)代表性土壤滴灌條件下的水分運(yùn)移規(guī)律土柱試驗(yàn)，并結(jié)合HYDRUS-3D建模計(jì)算分析，研究了蔗區(qū)土壤水分運(yùn)移的主要規(guī)律，分析了滴灌條件下蔗區(qū)土壤濕潤體的大小、形狀及灌水均勻性的主要影響因素，

4、提出了蔗區(qū)滴灌帶合理參數(shù)的取值標(biāo)準(zhǔn)以及糖料蔗不同生育期適宜的灌水時(shí)間、灌水量等指標(biāo)。
　　(3)基于多孔管水力計(jì)算方法，在田間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了田間管網(wǎng)水力解析模型，分析了滴灌帶基本參數(shù)對灌水均勻性的影響，研究了入口壓力、布設(shè)形式、坡度對田間管網(wǎng)水力分布的影響，提出了丘陵坡地蔗區(qū)田間管網(wǎng)的適宜布設(shè)模式。并在此基礎(chǔ)上，研發(fā)了一種支管調(diào)壓裝置，分析了其調(diào)壓效果，認(rèn)為該裝置可在丘陵坡地田間管網(wǎng)建設(shè)中采用。
　　通過相關(guān)研究，本論文

5、在以下方面有所創(chuàng)新:
　　(1)系統(tǒng)的研究了糖料蔗耗水及灌溉需水規(guī)律，提出了不同灌溉保證率條件下廣西糖料蔗主產(chǎn)區(qū)的灌溉制度;
　　(2)通過室內(nèi)土柱試驗(yàn)與HYDRUS-3D模擬計(jì)算方法相結(jié)合，首先系統(tǒng)的研究了廣西蔗區(qū)土壤滴灌條件下的水分運(yùn)移規(guī)律，提出了蔗田滴灌帶設(shè)計(jì)參數(shù)取值的標(biāo)準(zhǔn)以及糖料蔗不同生育期適宜的灌水時(shí)間、灌水量等指標(biāo);
　　(3)研發(fā)了一種支管調(diào)壓設(shè)備，該設(shè)備巧妙利用通過改變管道水力條件造成的局部水頭損失調(diào)節(jié)