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水肥滴灌滴头堵塞的诱发机制与风险评估(3)

来源:农业机械学报 作者:刘璐;牛文全;武志广;
发布于:2017-06-21 共13295字
  由表 2 提供的参数计算可知,E1、E2 滴头 Ia分别为 8. 17 和 3. 69,由此确定 E1 流道结构尺寸的滴头自身抗堵塞性能相对结构尺寸 E2 滴头而言较优。除自身尺寸条件外,进一步考虑流道结构形式及滴灌施肥水质参数。经试验测定,采用 SPSS 22. 0软件对 34 个处理末次灌水结束滴头相对流量数据进行方差分析,检验结果如表 3 所示,2 种迷宫结构滴头对施肥滴灌堵塞的发生并无显着性影响( P >0. 05) ,说明在一定施肥浓度范围内,施肥加速滴头堵塞的风险受所选滴头流道结构尺寸影响,另外,流道结构形式的影响也不容忽视,两者存在交互作用,综合考虑不同肥料特性滴灌条件,尖角齿形结构比圆弧齿形结构抗堵塞性能更优。
  
  【13】  
  2. 2 施肥特性对滴头堵塞的影响。
  
  施肥特性包括肥料类型和施肥浓度,方差分析结果表明两者对滴头堵塞的影响极显着( 表 3) ,是加速滴头堵塞发生的关键性因子。以 E1 滴头为例,4 种肥料类型在不同施肥浓度条件下对滴头相对流量变化的影响如图 2 所示,各处理组选用 Duncan 多重比较模型对滴头相对流量进行单因素多变量方差分析显着性检验,结果如表 4 所示。
  
  【2】  
  【14】  
  由图 2 可知,施肥滴灌与清水滴灌( CF0) 比较,未施肥处理组的滴头流量曲线整体表现平直,没有出现随灌水次数增加而下降的趋势,两者存在极显着差异( 表 4,P <0. 01) ,且施肥滴灌滴头相对流量在整个灌水期间均随着灌水次数的增加而逐渐降低,呈波动变化。各处理滴头平均相对流量都在87. 61% 以上,总体处于轻微堵塞水平,但不同肥料类型影响滴头相对流量下降幅度仍存在一定差异,灌水 20 次后,尿素滴灌降为 12. 39%,显着高于磷肥、钾肥及复合肥,其中钾肥与复合肥滴灌相对流量差异较小( 幅度在 3. 13% 以内) .说明施肥滴灌存在加速滴头堵塞的风险,不同肥料类型之间存在一定差异。
  
  另外,不同施肥处理组滴头相对流量差异受施肥浓度的影响较大,当施肥质量分数在 0 ~0. 5% 之间时,浓度对滴头堵塞性能的影响均较微弱,并无显着差异( P >0. 05) ,滴头均保持较高的相对流量( 变幅在 2. 76% 以内) .当施肥质量分数在 0. 5% ~2. 0% 之间时,滴头相对流量随浓度变化明显,高低波动现象突出,说明该浓度范围段流道内堵塞物质“碰撞-团聚-沉淀-破碎-再团聚-再沉淀”的动态过程较为频繁,磷肥在该浓度范围滴灌对堵塞较为敏感,显着高于其他 3 种肥料( P <0. 05) .当施肥质量分数在 2. 0% ~3. 0%之间时,不同肥料类型之间滴头流量变幅差异较大,尿素滴灌相对流量降幅显着增高,磷肥有所回升,钾肥平缓降低,复合肥变化不大,堵塞由大到小表现为: 尿素、磷肥、钾肥、复合肥。整体来看,复合肥和钾肥表现出较好的滴灌适用性,而尿素和磷肥滴灌易诱发或加速滴头堵塞。
  
原文出处:刘璐,牛文全,武志广,官雅辉,李元. 施肥滴灌加速滴头堵塞风险与诱发机制研究[J]. 农业机械学报,2017,(01):228-236.
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