圆形喷灌机精准灌溉施肥技术与装备

任务来源：计划外项目

技术领域：水文水资源

技术来源： 

技术简介

该成果基于圆形喷灌机末端出流和压力调节器临界工作压力的均匀灌溉数学模型，研发了施肥精度高、适应范围广、运行成本低的泵注式施肥装置，实现大田作物生产应用的节水、减肥、降本、增产效果。可满足冬小麦、夏玉米、马铃薯、牧草等大田作物的精准灌溉与施肥需求。适用于小麦、玉米、马铃薯和牧草等大田作物生产中的圆形喷灌机精准水肥一体化应用。

主要性能指标

（1）以专用柱塞式注肥泵为核心产品，形成单缸流量150升/每时、300升/每时和500升/每时系列产品（可拓展成双缸形式，流量翻倍），流量调节范围覆盖10～1000升/每时，最高工作压力达1.0兆帕；（2）具有基于土壤表观电导率的圆形喷灌机变量灌溉施肥分区与实现方法；（3）构建非旋转式和旋转式典型低压喷头的水力性能数据库，具有圆形喷灌机喷头配置分析软件，可实现作物、土壤、气象、喷头、机组结构及工作参数协同计算，提高整机喷灌均匀系数5～10个百分点以上。

技术特色

柱塞式注肥泵工作流量稳定，可满足不同灌溉方式和灌溉管道压力条件下精准水肥一体化需求；根据管理地块种植作物的灌溉施肥需求和圆形喷灌机的结构及工作参数，形成变量灌溉施肥处方的实现方法。

推广情况

已在中国农业大学涿州教学科研基地和通州实验站、河北省邢台市大曹庄管理区、北京市顺义区赵全营镇万亩方示范基地等得到了应用。

典型案例

案例1：在中国农业大学北京通州实验站应用，圆形喷灌机机组长度97.3米，经喷头配置软件优化后，采用D3000喷头的喷灌均匀系数比优化前提高9个百分点，与传统水肥管理相比，冬小麦每亩地增产18.9%，水分利用效率提高25%。案例2：在黑龙江省齐齐哈尔市克山县707部队马铃薯生产基地应用，圆形喷灌机机组长度259.2米，使用D3000喷头，采用双缸流量为300升/每时的柱塞泵施肥装置及控制系统，与传统水肥管理相比，马铃薯节水33%，减肥17%，增产30%。

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负责人：严海军

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中国农业大学

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