干旱区春小麦垄作沟灌技术参数研究

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。

垄作是在耕作形成的垄面或垄沟内种植作物的一种耕作方式，具有节水、抗病、增产、高效的优点，推广应用前景广阔。但由于实际应用中与灌水相关的技术参数采用仍处于经验层面，缺乏理论研究成果支撑，一定程度影响了该项技术效益的发挥。.本项目主要研究干旱区春小麦垄作沟灌技术参数，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，解决实际应用中耕作技术参数和灌水技术参数设计问题。.主要研究内容包括：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，研究不同垄沟参数情况下土壤水分动态与作物生理指标及产量；建立沟灌地面水流运动模拟模型，分析了垄沟参数和灌水技术参数对灌溉水入渗及灌水质量影响,提出了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、灌水技术参数之间的优化组合，提出垄沟参数和灌水技术参数设计方法。.研究取得的重要结果有：.（1）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，揭示了垄作沟灌灌溉水入渗规律。垄作沟灌灌溉水入渗较好符合Kostiakov公式描述的幂函数形式。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）通过系统对干旱区春小麦垄作沟灌耕作参数进行研究，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）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。.以上5项重要结果的科学意义包括：.（1）揭示了干旱区垄作沟灌条件下土壤水分运移规律及灌溉水入渗规律；.（2）提出了春小麦垄作沟灌灌水质量评价指标与方法；.（3）提出了春小麦垄作沟灌技术垄沟参数与灌水技术参数设计方