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近年来我国农业产业结构经过不断地调整升级,果林种植面积有了大幅增大。为了获得更高的农业经济效益,新疆哈密地区大力推了广葡萄等果树作物,同时也带来了灌溉需水量显著增加。在新疆农业用水极度短缺的情况下,只有提高水分利用效率才是保障新疆等极端干旱地区农业健康发展的必由之路。但新疆哈密地区传统沟灌水分利用效率极低,深层坑渗灌正是一种专门应对极端干旱地区的高效节水灌溉方法,可以极大降低地表蒸发和深层渗漏,有效提高葡萄的抗旱性和水分利用效率。深层坑渗灌土壤入渗特性和湿润体水分分布状况等与滴灌、渗灌存在很大差异,目前对深层坑渗灌溉土壤水分运动特性及影响因素的研究还极为有限,其土壤水分运动规律是整个灌溉系统设计的基础。本论文针对哈密砂土深层坑渗灌溉条件下的土壤入渗水分运动特性和蒸发特性进行研究,为深层坑渗灌田间系统的优化设计及灌溉管理提供理论依据,为深层坑灌条件下成龄葡萄水分高效利用技术推广应用奠定基础。 本研究主要内容包括:⑴通过室内试验研究了5种灌水器开孔率、灌水器水深、土壤容重和土壤初始含水量情况下深层坑渗灌入渗过程中累积入渗量变化规律、水平和垂直最大湿润距离与湿润体内水分分布状况。结果表明:灌水器临界开孔率为7.82%,土壤水分运动除受重力势和基质势影响外,还明显受灌水器水深影响,湿润体内高含水量区域随着土壤容重和土壤初始含水量增大而明显变大,使用正交试验研究了深层坑渗灌入渗过程中各因素与试验结果相关性,对比得出使用定灌水量方法控制灌溉时,当灌水器供水水深越大,底面开孔率越小、侧面开孔率越大,湿润体能越好的分布在中深层根系区。深层坑渗灌设计参数重要程度依次为:灌水器供水水深、底面开孔率和侧面开孔率。⑵分析深层坑渗灌土壤水分运动规律的综合效用,建立了累积入渗量、水平最大湿润距离、垂直向下最大湿润距离综合模型,使用预测模型优化哈密地区葡萄田间深层坑渗灌溉设计。⑶研究了深层坑渗灌地表土壤水分蒸发规律,深层坑渗灌湿润体蒸发过程实际接收到的能量远远低于漫灌和滴灌接收到的能量;而且土壤孔隙中水汽压梯度差异较小,会进一步减少深层坑渗灌溉土壤蒸发量。