基本信息
- 项目名称：
- 负压自动补给灌溉系统原理及可行性试验研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品以研究负压灌溉系统关键技术为目的，描述了系统的主要组成部分，对负压灌溉的可行性进行了理论分析和调试运行；在此基础上，设置了不同的处理（不同负压水头、不同灌水器尺寸和孔径、不同土壤质地），进行完全随机试验；描述试验的材料和方法，通过试验观测和结果分析，得出不同处理对负压灌溉土壤水分运移、分布及入渗量的影响，初步确定了不同灌水器和土壤条件下，负压供水水头的范围。
- 详细介绍：
- 负压灌溉是一种新型的节水灌溉技术，可以在水源高程低于灌水器高程(供水水头为负值) 情况下，自动补给实现灌溉。 负压灌溉是将灌水器埋入土壤，与土壤紧密接触，利用土壤基质势为驱动力吸水。负压灌溉系统中灌溉水源的高程低于灌水器的高程，供水水头为负值。对作物的灌溉是在“负压”情况下由作物的耗水后产生的土壤吸力来实现，以维持土壤水分恒定。如何将土壤水分保持在最适于植物生长的...(查看更多)
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：为解决干旱地区水资源短缺及灌溉水利用效率低的现状，本作品将研究一种新型的、利用土壤吸力进行灌溉的负压灌溉系统，对负压自动补给灌溉可行性及关键技术进行了初步探索。 基本思路：本作品设置了不同的处理进行完全随机试验；描述试验的材料和方法，通过试验观测和结果分析，得出不同处理对负压灌溉土壤水分运移、分布及入渗量的影响，初步确定了不同灌水器和土壤条件下，负压供水水头的范围。
科学性、先进性及独特之处
- 其科学性、先进性及独特性主要表现在： 1、负压灌溉系统在作物的吸水作用产生的土壤水吸力驱动下工作，无需水泵，运行节能； 2、负压灌溉可以减少土壤深层渗漏，达到了节水的效果； 3、负压灌溉利用土壤张力特性，实现了植物对水分连续自动获取，改变间歇灌溉概念，提高了灌溉精准和自动化程度，同时也可以使水分得到了高效利用。
应用价值和现实意义
- 负压智能化自动补给灌溉不但具备节水、节能、节省占地和保护农业生态环境、保护土地等农业自然资源等优点，同时也可以提高灌溉精准与自动化程度、降低灌溉成本。对水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺的我国来说寻找一种新型高效节水灌溉技术显得尤为重要。因此，本作品对实现旱作农业水分高效利用和节水农业发展具有非常重要的现实意义。同时，也为寻找高效节水灌溉技术开辟了新途径。
学术论文摘要
- 负压灌溉是一种新型的节水灌溉技术，可以在水源高程低于灌水器高程(供水水头为负值) 情况下，自动补给实现灌溉。灌溉过程中不产生深层渗漏损失，可以达到作物的精准灌溉。试验采用30°扇柱体有机玻璃土槽，研究了不同土壤质地、不同孔径的负压灌水器和不同供水水头，对负压灌溉湿润峰动态变化、累积入渗量、出水量和土壤水分运移的影响。试验结果表明: 1）各处理的湿润锋开始时运移较快，等时间...(查看更多)
获奖情况
- 暂无获得奖励。
鉴定结果
- 情况属实，同意申报。
参考文献
- 【1】 江培福. 负压灌溉技术原理及其试验研究【D】. 北京: 中国农业大学，2006. 【2】 Livingston, B. E. A method for controlling plant moisture．Plant World, 1908，11: 39～40. 【3】 Livingston, B. E. Porous clay cones for the auto-ir...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 水资源短缺是当前世界性的问题，许多国家和地区的工农业生产及人们的生活受到水资源短缺的影响。 SDI技术自问世以来，便以其显著的节水增产效益受到人们的广泛关注，在资源十分短缺的今天，SDI技术的发展与应用前景十分乐观。虽然系统可能在很低的压力下工作，仍然需要提水加压装备。地表的起伏和制造偏差常引起灌水器的灌水均匀度降低。正常情况下系统处于有压状态，当系统内部因某种原因...(查看更多)
