喷灌中风力飘移与蒸发损失驱动因素的全球荟萃分析：机制解析与优化策略

《European Journal of Agronomy》：Quantifying drivers of wind drift and evaporation losses in sprinkler irrigation: A global meta-analysis

本文通过全球荟萃分析系统量化了喷灌系统中风力飘移与蒸发损失（WDEL）的关键驱动因素，发现风速（78.3%）、喷嘴直径（71.1%）和相对湿度（59.5%）为三大核心影响因素，并提出了降低WDEL的具体参数阈值（如风速≤2 m·s?1、安装高度2-3 m），为优化喷灌水效提供理论依据。

　　

数据收集

我们通过检索Web of Science、Elsevier等数据库，筛选出截至2024年1月发表的138篇中英文文献。筛选标准包括：1）仅纳入使用清水（未添加肥料）的喷灌研究；2）WDEL数据需通过雨量计现场实测获得。

实验数据概览

本研究数据库涵盖44篇文献的1395组WDEL观测数据，涉及14个国家。西班牙、美国和中国为数据量前三的国家，占总量的56.9%。环境因素、喷头结构参数和操作参数的变化均显著增加了WDEL的异质性。

环境因素对WDEL的影响

亚组分析表明，喷灌WDEL随风速、气温、相对湿度和太阳辐射变化。随机森林模型显示，环境因素对WDEL的相对重要性排序为：风速（78.3%）、相对湿度（59.5%）、气温（47.5%）和太阳辐射（36.9%）。结果与既往研究一致，例如高温低湿条件会加剧水滴蒸发，而风速则直接促进水滴飘移。

结论

环境因素、喷头结构参数和操作参数均显著影响喷灌WDEL。其中风速、喷嘴直径和相对湿度为最关键驱动因子。WDEL与风速、喷头间距和工作压力呈显著正相关，与喷嘴直径、相对湿度和安装高度呈显著负相关。建议将风速控制在2 m·s^?1以内，喷嘴直径避免≤4 mm，安装高度优选2-3 m，以有效降低损失。