[目的]林果灌溉作业中,常用的节水灌溉方式(如滴管、喷灌等)由于其水肥都灌于地表而易产生蒸发损失和盐碱化,亟需可有效对果树地下根部进行直接灌溉,同时保证水肥不会向地表溢出的装置和技术.[方法]根据实际运用场景,得到装置的设计要求,设计了一款地下自密封压力注灌装置,该装置中通过压力自密封结构在工作中能够保证水肥不向地表溢流.应用此装置设计单因素和多因素试验,选取土壤类型、供水压力和注水深度为影响因素,以注入量为目标进行试验,运用Origin软件进行单因素试验分析,运用Design-Expert软件进行多因素试验分析并建立回归模型,探究装置实际工作下适宜参数及各参数对注入量的影响.通过实际试验与得到的回归模型公式对比,验证模型的可靠性.[结果]单因素试验中,注入量随着供水压力的增大而增大,随着注水深度的增大而减小.多因素试验中,对回归模型进行优化分析,得到常见土壤的适宜供水压力为 287 kPa,适宜注水深度为 30 cm,注入量的预测值和实际值偏差小于 5％,模型结果可靠.[结论]该装置可以满足最初的设计需求,实现了有效对果树地下根部的直接灌溉,同时保证水肥不会向地表溢出.本研究的模型验证为后续该类装置实际运用和继续开发,以及地下压力注灌技术的发展提供了数据支撑.
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