微孔渗灌土壤水分运动的数值模拟及其应用

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｎｈｕｉ　Ａ　．Ｓｃｉ．２ＯＯ６，３４（１７）：４３６４—４３６６，４３９４　责任编辑孙红忠责任校对孙红忠　微孔渗灌土壤水分运动的数值模拟及其应用　高西宁，周云成，张玉龙　（沈阳农业大学，辽宁沈阳１１０１６１）　摘要建立了含有第３类动边界条件的二维渗灌土壤水分运动数学模型，模型得到了试验的验证，具有较高的精度。模型计算结果表　明：供水压力、管壁透水系数和初始土壤水势对土壤水分运动的影响具有显著差异。随着供水压力和管壁导水系数的增大，湿润区范　围、湿润区内土壤平均含水率和累积渗水量均相应增加。初始土壤水势越高，湿润区范围、湿润区内土壤平均含水率越大，但累积渗水　量却越小。最后结合保护地试验，确定了保护地番茄渗灌栽培的最佳渗灌管设计埋深。　关键词微孔渗灌；土壤水分运动；数值模拟　中图分类号Ｓｌｌ　１　文献标识码Ａ　文章编号０５１７—６６１１（２ＯＯ６）１７—４３６４—０３　Ｎｍｍｒｉｅａｌ　Ｓｉｎｍｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｆｔ　Ｗａｔｅｒ　Ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｔｉｎｄｅｒ　Ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ　Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　Ｐｏｒｏｕｓ　Ｐｉｐｅ　ＧＡＯ）（ｉ－ｎｉＩｌｇ　ｅｔ　ａｌ（Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｕ舯ｎｉｎｇ　１１０１６１）　Ａｈｓｌｍａ　Ｉｎｔｌ１ｉｓ　ｐａｐｅｒ．ｔｗｏ　Ｉｌ】ｅｎｓｉ∞ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｎ￣ａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｗｉｔｌ１　ｂｏｕｎｄａｒｙ　ｏｆｔｈｅｔｌ１ｉｒｄｔｙｐｅｗａｓ　ｂｕｉｌｔｔｏ　ｓｉｍｕｌａｔｅｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｕｂ—　ｓｕｒｆａｃｅ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｗｉ山ｐｏｒｏｕｓ　ｐｉｐｅ．Ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｖｅｒｉｉｆｅｄ　ａｎｄ　ｈａｄ　ｈｉｇｈｅｒ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．　ｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｍｓｕｈ　ｏｆ　ｍｏｄｅｌ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ｄｅｐｅｎｄｅｄ　ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｉｅｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ．ｉｎｉｔｉａｌ　ｓｏｉｌｗａｔｅｒ　ｐｏｔｅｎｔｉｌａ　ａｎｄ　ｐｅｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｅｔｉｆｃｉｅｎｔ　ｓｔｒｉｅｆｌｙ．Ｗｉ山ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆｗａｔｅｒ　ｓｕｐｐｌｉｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｐｅｒ．　ｎ￣ｂｉｌｉｔｙｔｏｅｍｃｉｅｎｔ，ｔｈｅｗｅｔｔｉｎｇ　ｒａｎｇｅｗａｓ　ｅｎｌａｒｇｅｄ，ａｎｄｔｈｅ　ａｖｅｒａｇｅｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔｗｉ山ｉｎｔｈｅ　Ｖｄｌｌｇｅａｎｄ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｂｅｃａｍｅ　ｈｉｇｈｅｒ．　ｈＴｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｔｈｅ　ｉｎｉｔｉｌａ　ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｐｏｔｅｎｔｉｌａ　ｗａｓ，ｔｈｅ　ｌａｒｇｅｒ　ｔｈｅ　ｗｅｔｔｉｎｇ　ｖｄｎｇｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｒｅ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｗｅｒｅ，ｂｕｔ　ｔｈｅ　ｌｅｓｓ山ｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ａｒｒ￣ｕｎｔ　ｏｆｉｎｆｉｌ．　ｔｍｆｉｏｎ　ｗａｓ．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ￣Ｏｌ＇ＯｌｌＳ　ｐｉｅｐ　ｉｎ　ｔｏｍａｔｏ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ　Ｗａｓ　ｇｏｔｔｅｎ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｌ１ｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｌ１ｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ　ｆｉｅｌｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｗｉ山ｐｏｒｏｕｓ　ｐｉｅｐ；Ｓｏｉｌ　ｗａｔｅｒ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ；Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　微孔渗灌是一种地下节水灌溉技术，通过埋于作物根系　’，，，，，ｊ－，　Ｉ／　活动层的渗灌管，根据作物的生长需水量定时定量地向土壤　ｌ　ｌ　Ｉ　ｌ　渗水，满足作物对水分需要。渗灌的优点：降低保护地内空　●　ｌ　Ｅ　气湿度，减轻蔬菜的病虫害，减少农药用量，提高蔬菜的质　＾　渗灌　ｌ　，　ｌ　量，节约开支；灌水质量好，节约灌溉用水；减少灌水次数，简　：　ｌ　化田间管理，降低生产成本；改善土壤环境，加速蔬菜生长，　Ｉ　ｌ　Ｊ　　ｌ增产增收；设备价格适中，相对投资较少　Ｉ３　Ｊ。但是在实际　　ｌ●　：　应用中，许多重要的设计参数，例如供水压力、渗灌管埋深、　●　：灌水定额等都具有很大经验性，成为合理使用渗灌的制约因　口　Ｃ　：　、　，　素　Ｊ。李恩羊　Ｊ、张思聪等Ｅ６１使用含水率方程对渗灌土壤水　分运动进行了数值模拟，谢森传等　７Ｊ将渗灌管边界作为定水　图１微孔渗濯管的水流区域示薏　头建立了以负压水头为因变量的二维土壤水分运动数学模　ｃ（　）　＝　［Ｋ（　）　］＋　［Ｋ（　）　］一　（１）　型，为解决上述问题提供了重要的指导意义。笔者在渗灌管　式中，ｈ为用负压水头表示的土壤水基质势ｃｍ）；Ｃ（ｈ）为土　边界采用第３类动边界条件建立了渗灌土壤水分运动的二　壤比水容量（１／ｃｍ）；Ｋ（ｈ）为土壤非饱和导水率（ｃｍ／ｍｉｎ）；ｔ　维数值模型，研究了微孔渗灌土壤水分运动规律，可为渗灌　为时间（ｎ１ｉｎ）；　、ｚ分别为水平和垂直方向上的距离，其中ｚ　技术的发展提供理论和技术依据。　坐标向下为正。　１微孔渗灌土壤水分运动数学模型建立　１．２模型定解条件　１．１基本方程在垂直于微孔渗灌管的平面内，在垂直方　（１）初始条件。　向上选取渗灌管周围上至地面、下至灌水不影响的深度，在　ｈ（　，ｚ，ｔ）＝ｈ０（　，ｚ，０），０≤　≤ＸＢＣ，　两侧选取渗灌管中心到两渗灌管中间的垂直分界线处为计　ＺＣＤ≤ｚ≤Ｚ，ＡＢ，ｔ＝０　（２）　算区域，但考虑到对称性，只要研究如图１所示的ＡＢＣＤＥＦ　（２）左、右边界（ＢＣ，ＡＦ，ＥＤ）条件。看作不透水边界，水　。　阴影区域即可。　通量为零，即：　假定渗灌管的渗水速率沿渗灌管方向分布均匀，同时忽　略沿渗灌管方向的水分运动，则微孔渗灌的土壤水分运动可　筹＝０，　＝０或　＝　船，ｚｃＤ≤ｚ≤　（左边界不包括ＥＦ　。近似看作在渗灌管垂直面上的二维运动。根据达西定律，结　弧段），ｔ≥０　（３）　合土壤水分流动的连续方程，假定土壤均质、各项同性，可推　（３）上边界（仙）条件。看作已知通量边界处理，即：　导出微孔渗灌条件下以负压水头ｈ为因变量的土壤水分运　一Ｋ（　）　＋Ｋ（　）＝￡，０≤　≤ＸＢＣ，ｚ＝ＺＡＢ，　＞１０　（４）　动的基本方程为：　式中，ｅ为上边界水分通量，在没有降水时主要为土壤蒸发；　在有降水时为蒸发与降水通量之和；不考虑时，￡＝０。　基金项目　沈阳农业大学青年教师科研基金项目（２Ｏ０４Ｏ２８）。　作者简介　高西宁（１９７３一），男，陕西富平人，在读博士，副教授，从事应　（４）下边界（ｃＤ）条件。考虑地下水埋深较大的情况，可　用气象与农业节水方面的教学和研究工作。＊通讯作者，博　看作不透水边界，即：　士，教授。　收稿日期　２００６－０５—２５　Ｏｈ＝１，Ｏ≤　≤　，ｚ：　ｃＤ，　＞１０　（５）　‘　‘　　维普资讯 http://www.cqvip.com

３４卷１７期　高西宁等微孔渗灌土壤水分运动的数值模拟及其应用　４３６５　（５）渗灌管边界（肼弧段）条件。随着灌水的进行，渗灌　管外壁周围土壤水势逐渐升高，渗水速率逐渐减小，因此渗　灌管的边界被看作第３类动边界条件来处理。渗灌管渗水　速率的计算方法为：　：　式中，０（ｈ）、　和Ｏｒ分别为含水率（ｃｍ３／ｃｍ３）、饱和含水率　（ｃｍ３／ｃｍ３）和残余含水率（ｃｍ３／ｃｍ３）；ｈ为土壤基质势（ｅｍ）；ｏ、　ｎ和ｍ为常数，ｍ＝１—１／ｎ，由土壤的性质决定。Ｋ为土壤　饱和导水率（ｃｍ／ｍｉｎ）。　０　（６）　对Ｖａｎ　Ｇｅｎｕｃｈｔｅｎ模型中水分特征曲线微分得到以基质　势为变量的比水容量：　）＝　（９）　式中，ｑ为渗灌管渗水速率（ｃｍ／ｍｉｎ）；　为管壁透水系数　●　（ｃｍ／ｍｉｎ）；Ｈ为供水压力（ｅｍ），灌水过程中为一定值；ｄ为渗　灌管的管壁厚度（ｍｍ）；ｈｃ为渗灌管一土壤界面的土壤水势　（ｃｍ）。　ｃ供试土壤的水动力学参数的测定结果为：Ｏｓ＝０．４７０　１　ｍ３／ｃｍ３。０ｒ＝０．０７０６　ｃｍ３／ｃｍ３，口＝０．０７９７　ｃｍ，ｎ＝１．２２０３，ｍ＝　●　１．３模型的求解方程（１）为非线性二次偏微分方程，采用　０．１８０６，｜ｉ｝　＝０．０２１　ｃｍ／ｍｉｎ。　数值解法中常用的交替隐式差分方法（ＡＤＩ）求解，线性化的　２．３模拟结果验证　方法采用迭代法。　２模型的验证　２．３．１灌水湿润锋动态。以湿润锋与渗灌管中心之间的距　离表示湿润锋的位置。将验证过程利用手工描绘的湿润锋　为了验证数值模型的准确性，用土槽进行　运动情况与模型模拟结果进行比较（图２），可以看到在灌水　２．１验证系统了物理模型试验。制成土槽的规格是８０　ｅｍ×４０ｅｍ×１００　ｅｍ，　初期实汉０值与模拟值之间的差异较大，随着灌水时间加长，　两者趋于一致，整个过程的平均相对误差为５．１％。　土槽采用有机玻璃制成。在前后两个面的中心位置上方１０　ｃｍ处打孔，安装微孔渗灌管。并且在进水端的一面，以渗灌　管孔为中心，于水平、垂直和４５ｏ角８个方向６、１１、１６、２６、３６　ｅｍ　处打直径１．５　ｅｍ的孔，以便在试验结束时测定含水率，在灌　水过程中用胶塞塞住；在渗灌管末端的一面，不安装任何东　西，用于观察湿润锋的运动情况，并手绘湿润锋位置。试验　用水经过滤后，由水头可调节的马氏瓶恒压供水装置供水，　试验时供水压力为２　ｍ。微孔渗灌管为河南济源华源渗灌有　限公司生产的微孔渗灌管，验证试验前，１　ｍ供水压力时，在　空气中测得平均渗水速率为１２．４５　ＩＩ（ｍ・ｈ）。　２．２土壤参数土壤采自沈阳农业大学教学科研基地，取　图２湿润锋买测值与模拟值比较　土深度０～４０　ｅｍ，土壤类型为草甸土，质地为砂质粘壤土，晾　晒后，过２　ＩＩｌｌＹｌ孔径的铜筛，试验时按照含水率０．１５３　ｃｍ３／ｃｍ３　拌匀，以原容重１．３７　ｃｍ３分层（每层５　ｅｍ）装入土槽中。　土壤水分特征曲线和非饱和土壤导水率采用Ｖａｎ　Ｇｅｎｕｃｈｔｅｎ模型Ｌ８Ｊ：　（　）＝　（７）　２．３．２灌水结束后土壤含水率的比较。试验结束后，从预　留的取土孔迅速取土，并且用烘干法测量土壤含水率，与模　型输出的结果进行比较。从表１（坐标原点选在微孔管中心）　可以看出，土壤含水率的模拟值与实测值基本相符，平均相　对误差为３．７９％。　通过湿润锋的变化与剖面含水率的比较可以看出，模拟　砌）＝Ｋｓ　表１　磐　（８）　结果与实测结果吻合程度较好，这表明模型的计算精度比较　准确，可以很好地反映微孔渗灌条件下土壤水分运动情况。　灌水结束后实测值与模拟值比较　坐标　（６，０）（１１，０）（１６，０）（２６，０）（４，４）（８，８）（１１，１１）（０，６）（０，１１）模拟值／／ｃ　／ｃ　０．４３４３　０．４１５５　０．３９５６　０．３１６　２　０．４２８１　０．３９８　１　０．３７５４　０．４１４６　０．３８７０　实测值／／ｃ　／ｅｍ３　相对误差∥％　坐标　０．４６３２　０．４２６２　０、３９ｌ６　０．２９１　１　０．４３９２　０．３８ｏ９　０．３７００　０．４２１　１　０．３７０４　６．６５　２．５８　ｌ、０１　７．９４　２．５９　４．３２　１．４４　１．５７　４．２９　（０，一６）（０，一ｌ１）（０，一１６）（０，一２６）（０，一３６）（一４，一４）（一８，一８）（一ｌ１，一１１）（一１８．一１８）模拟值∥ｃ　／ｃ　０．４４４２　０．４３５　８　０、４２８２　０．４０４１　０．２４９４　０．４４３　８　０．４２９７　０．４１９９　０．３８５０　实测值∥ｃｍ３／ｃ　０．４５５４　０．４５０９　０．４１４２　０．３９５　７　０．２３２３　０．４６７６　０．４３９　２　０．４０７６　０．３６８４　相对误差／／／％　２．５２　３．４６　３．２７　２．０８　６．８６　５．３６　２．２１　～　２．９３　４．３１　（０，１６）０．３５５　１　０．３３１　５　６．６５　平均　一　一　３．．７９　３模拟结果分析　渗灌管管壁透水系数为１．１４２×１０～ｃｍ／ｍｉｎ，土壤初始水势　利用上述模型分别设置供水压　值为一４００　ｅｍ，对试验土壤进行了模拟灌水。表２列出了模　拟２４０　ｖａｉｎ的结果：随着供水压力的增加，湿润锋在各个方向　３．１不同供水压力的模拟力为１、２和３ｍ，微孔渗灌管半径为１　ｅｍ，管壁厚０．１　ｅｍ，微孔　维普资讯 http://www.cqvip.com

４３６６　安徽农业科学　２００６生　的移动速度明显加快；湿润区内的土壤平均含水率也相对较　ｃｍ，垄距为５０　ｃｍ，灌水湿润比为６０％，根据灌水量的计算方　高；单位长度微孔管的累积渗水量随供水压力的增加而增　大。形成这些现象的原因是，供水压力较大时，微孔管内外　法，１　ｍ长渗灌管一次灌水定额是１０．８１　Ｌ。采用２ｍ供水压　力灌水，渗灌管埋深３０　ｃｍ，模拟灌水结束时，土壤湿润区大　的压力差较大，因此微孔管的渗水速率增加，相应各项均会　增加。模拟过程中，在渗灌管周围存在饱和一近饱和区，且２　和３ｍ供水压力下饱和区内则出现了正压力。同时３种压力　小和剖面土壤含水率模拟结果见图３。　表４　不同初始土壤水势的模拟结果　下的湿润区内平均含水率都达到了供试土壤的田间持水量，　可以满足灌溉的需要。　表２　不同供水压力的模拟结果　３．２不同微孔管管壁透水系数的模拟分别采用了美国、　莱芜和北航３种比较常用的微孔渗灌管进行数值模拟，对应　的管壁透水系数分别是１．３２８×１０～、１．１４２×ｌ０　和０．１９４×　１０　ｃｍ／ｍｉｎ＿９Ｊ，模拟时采用２　ｍ供水压力。由于微孔管管壁　透水系数影响渗灌时的供水速率，因此从模拟１８０　ｍｉｎ的结　果（表３）可以看出，随着管壁透水系数的增大，渗水速率、累　加　加　积渗水量和湿润区内土壤平均含水率相应增加；管壁透水系　数增大时，湿润锋移动距离以及湿润区的扩展速率也显著加　快。当使用管壁透水系数为０．１９４×１０Ｉ４　ｃｍ／ｍｉｎ的渗灌管　时，在模拟时间内，其湿润区内土壤平均含水率没有达到供　试土壤的田间持水量，因此使用这种类型的渗灌管时，应该　增加供水压力。　表３　不同管壁透水系数的模拟结果　３．３不同初始土壤水势的模拟初始土壤水势在实际生产　一般称为灌水下限，结合保护地生产中取得的研究结果【１０Ｊ，　分别设置土壤初始水势一２００、一４００和一６００　ｃｍ　３个处理进　行模拟，供水压力采用２ｍ。表４给出了模拟１５０ｍｉｎ的结果：　在相同的模拟时间，湿润锋移动距离和移动速率随初始土壤　水势的升高而加快；灌水初期，初始土壤水势越高，其湿润区　内的平均含水率越高，但随着模拟灌水的进行，不同初始土　壤水势处理间的差值逐渐缩小；整个模拟过程中，随着土壤　初始水势的升高，其累积渗水量呈减小的趋势，但减小的数　值不大。产生这些现象的原因是，初始值越大湿润锋处的土　壤导水率越大，因此湿润锋的运移速度较快；而土壤初始水　势值的升高，会减小微孔管内外的水势梯度，使微孔管的渗　水速率和累积渗水量减小。　４模拟结果的初步应用　在数学模拟的基础上，沈阳农业大学水资源与节水灌溉　课题组使用河南济源生产的微孔渗灌管进行了多年保护地　番茄栽培的渗灌试验，把土壤水势一６、一４０　ｋＰａ分别作为灌　水控制上、下限。试验中计划湿润土层为渗灌管上下各２０　童　憾　∞　如　∞　水平距离ｌ／ｃｍ　图３模拟灌水结束时湿润区范围和剖面含水率分布　从图３可以看出，在渗灌管下方的垂直方向上，湿润锋　的位置已经接近了计划湿润土层的最下端，而在渗灌管上方　的湿润范围则离计划湿润土层最上端的位置较远。要解决　这一问题，首先应考虑的是减小渗灌管埋深，使灌水后湿润　锋能够达到作物根系层。但是这样做在灌水结束后继续进　如　行的土壤水分再分布的过程中，有可能使地表土壤含水量较　高，增加了土壤的蒸发。这不仅不利于节水，也会增加保护　地室内空气湿度，诱发病虫害发生；同时渗灌管埋深较浅时，　不利于田间耕作。另外，随着土壤水分再分布，会使湿润区　范围扩大，当埋深较大时，向下的水分运动，可能造成灌水的　深层渗漏　因此，可以考虑在渗灌管下面设置防渗层，并合　理地选择灌水技术参数，达到提高灌水利用率，节约用水和　防止土壤盐分积累退化，控制作物发生病虫害的目的。　结合数值模拟的结果，在保护地进行了渗灌管埋深及灌　水指标的研究。试验中设４个不同渗灌管埋深处理，其中Ａ、　Ｂ、Ｃ处理埋深分别为２０、３０、４０　ｃｍ，管下铺防渗槽；Ｄ处理埋　。　深３０　ｃｍ，管下无防渗槽。２Ｏ０３—２００５年３年的保护地试验资　料显示：Ｂ处理比Ａ、Ｃ、Ｄ处理分别平均节水１４．９８％、　８．４７％、１３．９％；番茄产量比其他３个处理分别增产４．２７％、　３．０２％、３．７７％；从水分生产效率来看比其他处理分别高出　１７．１３％、９．７４％、１５．１２％。说明渗灌管埋深３０　ｃｍ并下设防　渗槽可作为番茄渗灌栽培的最佳设计方案。　５结论　建立了微孔渗灌土壤水分运动的数学模型，在渗灌管的　（下转第４３９４页）　●　．　如　维普资讯 http://www.cqvip.com

４３９４　安徽农业科学　２００６盎　及保质期。　表２　糖醋汁感官评定标准　准：无腐烂无变质。通过对产品质量的理化指标、微生物指　标进行检验，符合国家卫生标准，该产品合格，属绿色安全　产品。　３结论　（１）软包装糖醋莲藕的适宜杀菌温度为１００℃，杀菌时间　１０ｍｉｎ　＾ｒ　士Ｊ．Ｌ　Ｊ－　Ｊ．扯　：厶　４３９６　安徽农业科学　２００６盔　光光度计测定４９６　ｎｌｎ的吸光值Ａ，计算样品中总黄酮含量。　２结果与分析　２．１不同品种和不同产地蝗虫的黄酮含量测定　分别对不　同品种蝗虫的黄酮含量进行了分析，结果见表１。可以看出，　蝗虫含有丰富的黄酮，不同品种间的差异较大，稻蝗的含量　最高，为２　０１４．９　ｎ＇ｅ，／ｌＯＯ　ｇ，内蒙黄胫小车蝗的含量最低，为　２９３．２　ｍｅ，／ｌＯＯ　ｇ。　表１　不同品种蝗虫的黄酮含量　ｍｇ／ｌＯ０　ｇ　品种　产地　含量　品种　产地　含量　黄胫小车蝗　内蒙萨拉旗２９３．２　东亚飞蝗　周至　１　２７４．８　黄胫小车蝗　周至　６００．２　短星翅蝗　东营　３７８．５　稻蝗　东营　２０１４．９　花胫绿纹蝗　周至　ｌ　４２１．０　长翅素木蝗　周至　１　２２７．３　疣蝗　东营　１　０５７．４　负蝗　东营　７８５．５　２．２蝗虫黄酮提取工艺的研究　以内蒙黄胫小车蝗为原　料，对蝗虫黄酮的提取工艺进行了研究。　２．２．１溶剂对提取效果的影响。精称１　ｇ内蒙黄胫小车蝗，　分别用１００％甲醇、１００％乙醇、１００％丙酮、１ｏｑ％乙酸乙酯、　１００％三氯甲烷溶剂各３０　ｍｌ溶解提取，提取时间为２４　ｈ。提　取结束后，精确移取提取液１．５　ｍｌ置于１０　ｍｌ容量瓶中用提　取液定容至刻度，测定结果见图１。结果表明，甲醇对蝗虫黄　酮的提取效果最好，三氯甲烷的效果最差。溶剂的极性对蝗　虫黄酮的提取效果影响较大，溶剂的极性越大，提取效果越　好。因而以下实验均以甲醇为提取溶剂。　甲醇　乙醇　丙酮　乙酸乙酯三氯甲烷　溶剂　图１溶剂对提取效果的影响　２．２．２提取时间对提取效果的影响。精称１殳内蒙黄胫小　车蝗，溶于２０ｍｌ　５０％甲醇提取剂溶液中，分别采用不同的时　间进行提取。提取结束后取提取液ｌ　ｍＩ置于１０　ｍＩ容量瓶中　用提取液定容至刻度，测定结果见图２。由图２可知，４２　ｈ的　提取效果最好。提取时间在２４　ｈ以下时，黄酮的提取量随着　提取时间的延长而显著增加（Ｐ＜０．Ｏ１）；提取时间超过２４　ｈ　后．蕾酮的提取茸随着提取时间的延长虽有所增加．但增加　虑成本因素，以料液比１：３０为宜。　毛　时间Ⅳｈ　图２时间对提取效果的影响　图３料液比对提取效果的影响　３结论　（１）蝗虫含有丰富的黄酮，且品种间的差异较大。稻蝗　的含量最高，为２　０１４．９　ｎ＇ｅ，／ｌＯＯ　ｇ；内蒙黄胫小车蝗的含量最　低，为２９３．２　ｍｅ，／ｌＯＯ　ｇ。　（２）甲醇对蝗虫黄酮具有很好的提取效果，其最佳提取　工艺条件为：提取时间２４　ｈ，料液比１：３０。黄酮的提取量为　２９３．２　ｎｅ，／ｌｏｏｇ。　该研究为蝗虫资源的开发研究提供了实验依据，为蝗虫　作为功能性食品的开发应用打下了一定的基础。但有关蝗　虫中黄酮类化合物的结构、种类及其构效关系还有待于进一　步研究，以便为蝗虫的深度开发提供更为详尽的科学依据。　参考文献　［１］李长看．蝗灾的综合治理及资源开发［Ｊ］．河南教育学院学报：自然科　学版，２００１，１０（２）：４０—４２．　『２］孟涛，任炳忠．蝗虫资源的开发与利用的研究进展［Ｊ］．北华大学学报：　自然科学版，２１３０２，３（６）：４８５—４９０．　［３］葛春华．实用商品资源昆虫［Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９９５：ｌ７５—　１８８．　［４］林育真，战新梅．东亚飞蝗和中华蚱蜢的蛋白质与脂肪酸分析［Ｊｊ．资　源开发与市场，２０００，１６（３）：１４５—１４６．　［５］林育真，许士国，战新梅．四种直翅目昆虫矿物质营养成分分析［Ｊ］．营　养学报，２０（１０，２２（３）：２７６—２７７．