微喷带通过在薄壁塑料软管壁上的孔群进行喷水灌溉,具有成本低,喷洒时流量大、抗堵塞性良好、易于田间铺设收取、维护保养方便等优点,可进行水肥一体化,减少水分肥料浪费,应用前景广阔。微喷带的水力性能及水量分布均匀性是影响水肥一体灌溉施肥均匀度的重要因素,但目前研究还不深入。本文通过水肥一体下微喷带灌溉施肥的均匀度及水力性能的试验,结合水力学基础理论与试验结果分析了微喷带水力性能及水量分布均匀性等的影响因素,进一步提出微喷带较适宜的田间灌溉运行参数。得出以下主要结论:(1)不同类型微喷带的压力流量关系符合幂函数关系。微喷带单位长度的出流量随着首部工作压力的增大而增大,相同压力下,微喷带出流量随管径的增加而增加,但流量增大幅度减缓,Ф32和Ф40的差值相对于Ф28和Ф32较小。微喷带属于沿程泄流管道,沿程压力受水头损失影响不断降低,影响微喷带水量分布均匀度。水头损失与首部工作压力、微喷带铺设长度及管径相关,随着田间微喷带的布设长度的增加,首末压差不断增大。在微喷带田间应用中,应根据微喷带结构形式确定最适宜的铺设长度与首部压力。(2)对不同管径的微喷带水量分布试验发现,管径越大,单孔水量分布的参数指标(射程、湿润区宽度等)越大,且Ф40与Ф32随工作压力喷射角度变化的差值相对于Ф28和Ф32较小,Ф28的喷射宽度随工作压力变化趋势较平缓。微喷带单孔喷水射程随喷射角度先增大再减小,其中射程最大值约在30°到40°之间;射程随工作压力的增大而增大,大于40k Pa增长趋势变缓;在一定范围内(喷射角度小于45°),湿润区宽度与喷射角度、工作压力均呈正相关;射程与干燥区宽度随喷射角度的变化规律相同;喷射角度为50°时湿润区面积的最大值出现。而不同孔数的微喷带中三孔微喷带的射程最大,五孔微喷带的射程最小,七孔与三孔差值较小。可以得出,适当增加孔数可以提高水量分布均匀性。(3)通过对水量分布的分析,发现微喷带的水量分布存在峰值与干燥区域;水量分布均匀系数与工作压力的关系不是单一增大或减小的,而是存在最佳运行工作压力值。在微喷带铺设长度不超过40m的情况下,如本文试验微喷带的最佳运行压力在32k Pa-36k Pa之间。在沿微喷带方向上水量分布不均匀主要是沿程压力与泄流量造成的,可以通过探究首尾压差的关系选择合适的工作压力提高水量分布的均匀性,同时应进一步探究不同长度情况下沿微喷带方向的水量变化,得出实际运行中最适宜的铺设长度;微喷带在垂直方向水量分布存在峰值与干燥区域,根据峰值位置与干燥区域宽度可以通过合理布置相邻微喷带的铺设间距提高实际运行中微喷带的灌溉均匀度。(4)通过春小麦水肥一体化微喷带大田灌溉施肥均匀性试验,发现施肥均匀度的影响因素主要包括施肥装置类型、工作压力、铺设长度、肥料种类、施肥装置压差等。使用压差式施肥罐进行灌溉施肥时,施肥罐压差10k Pa时易溶性肥料(如尿素)的肥液浓度沿程变化较平缓,随时间变化也较平缓;难溶性肥料(如磷肥)与压差关系不大,且有肥料滞留在施肥罐底部。在使用比例式施肥泵时,施肥均匀度在空间与时间上均高于压差式施肥罐;微喷带在田间灌溉施肥过程中,到达作物根部的水量会受到作物遮挡的影响,肥液浓度随铺设长度的增加变化幅度略有增加,垂直于微喷带方向肥液浓度较均匀,变化较小。根据产量测试的结果可以得到垂直于微喷带方向籽粒重由近及远呈逐渐降低趋势,多条微喷带组合搭接灌溉施肥可以适当降低水肥不均匀现象。对于微喷带灌溉水肥均匀性主要受沿程压力变化影响,大田应用中微喷带铺设长度应根据首部工作压力及首尾压差确定,不宜过长。