本文针对宁夏引黄灌区膜上灌技术亟待解决的技术问题,立足于宁夏引黄灌吴忠市利通区东塔乡石佛寺村节水灌溉试验基地,采用二次回归通用旋转组合设计、正交试验、对比试验和入渗试验等试验方法,以节水灌溉技术、计算机技术应用和应用数学等作为研究手段,对宁夏引黄灌区膜上灌入渗规律及水流运动特性、膜上灌节水灌溉制度参数与氮磷比最佳配方、膜上灌玉米水肥耦合模型及优化组合方案进行了系统的研究,现将主要研究成果概括如下: 1.通过膜上灌入渗试验,得出了膜上灌累积入渗量与入渗时间的关系为Z=7.90t^0.622。通过测定膜上灌水流推进速度,最终得到水流推进距离与时间的关系式为t_畦膜=0.479y_畦膜^0.9934;t_畦=1.16y_畦^0.9242;膜上灌水流推进速度随单宽流量的增加而增加。 2.在单种玉米畦膜上灌条件下,采用正交试验方法,选取灌水定额、灌水次数和氮磷配比为试验因素,系统地分析了节水灌溉制度参数和氮磷比对玉米生理指标和产量的影响,并得到最优组合方案:在玉米生育期降雨量为129mm,地下水位为108cm—142cm条件下,灌水次数为4次,灌水定额为40m³/667m²,氮磷比为2.5时产量最高。经方差分析,影响膜上灌玉米产量的灌水定额因子影响显著,而灌水次数和N/P比对产量无显著影响。 3.进行了膜上灌玉米水肥耦合试验,建立了灌溉定额、施氮量和有机肥与产量效应的回归通用旋转模型,即: y=994.9+45.2x₁-15.5x₂+10.9x₃-52.8x₁x₂+10.7x₁x₃-6.5x₂x₃-23.2x₁²-32.3x₂²-15.9x₃²经模型分析,得出了各因素对产量影响的规律、特点以及不同目标产量下的最优水肥组合方案。各因素影响膜上灌玉米产量的顺序为灌水量>施氮量>有机肥。在各因素交互作用下,灌水量与施氮量的交互作用较显著,中低氮配以高水产量高。 4.进行了玉米畦膜上灌与未覆膜畦灌对比试验,分析得出:畦膜上灌比未覆膜畦灌产量高174.6k_g/667m²,增产20.0%,单方灌溉水生产效率高0.54kg/m³,产值高2.68元/m³,经济效益高67.4元/666.7m²。 本文的研究成果,作为国家“863”计划课题“精细地面灌溉技术研究”的子课题“引黄灌区膜上灌玉米水肥耦合技术研究”的部分成果之一,具有较高的实用价值、经济效益和社会效益,为膜上灌技术的推广提供了理论依据。