再生水灌溉对稻田重金属分布的影响

以南方稻田为研究对象,以再生水安全灌溉调控为目标,基于田间试验,研究了不同灌溉水源(农村生活污水一级处理水R1、二级处理水R2、生态塘净化水R3和河道清水R4)、不同灌溉调控(低水位W1、中水位W2和高水位W3)对土壤-作物典型重金属(镉Cd、铅Pb、铬Cr、铜Cu、锌Zn)质量比变化的影响,分析了农村生活再生水灌溉调控对土壤重金属生态风险.研究表明,农村生活污水再生灌溉稻田Cd,Pb质量比略有升高,Cr,Cu,Zn含量下降;水稻植株各部分器官重金属质量比按植株器官排序从大到小依次为茎,稻米≈叶,重金属组成从大到小依次为Zn,Cr,Pb,Cd,相对灌溉水源,水位调控对水稻植株各部分器官重金属质量比累积影响较小,再生水灌溉条件下水稻籽粒重金属质量比并未明显增加,符合稻谷污染物的限量要求;农村生活污水再生灌溉稻田Cd生态风险系数最高,Cu和Pb次之,Cr和Zn风险系数锌较低,R3水源灌溉下土壤重金属污染潜在生态风险最低,总体上,再生水灌溉并未对土壤造成严重污染,但长期进行再生水灌溉是否会造成重金属污染风险持续增加有待研究.     

再生水根区交替灌溉对马铃薯中重金属累积和分布的影响

通过田间小区试验,研究了再生水根区交替灌溉对马铃薯重金属累积及分布的影响.结果表明,不同的灌溉条件处理下,4种重金属在马铃薯内积累趋势表现为:Zn>Cu>Pb>Cd;Cd在马铃薯内的分布趋势为茎>叶、根>果实;Pb在马铃薯内的分布趋势为叶>根>茎、果实;Cu在马铃薯内的分布趋势为茎>叶>根>果实;Zn在马铃薯内的分布趋...     

再生水灌溉对黑麦草生长及重金属分布特征的影响

为了阐明再生水灌溉对重金属富集植物黑麦草生长及重金属分布特征的影响,以自来水灌溉为对照,研究了再生水灌溉下黑麦草生物量、黑麦草及土壤中重金属分布特征的变化。结果表明：再生水灌溉显著增加了黑麦草生物量,地上部、根系和总生物量分别增加了26.79%、10.55%、24.91%。再生水灌溉下,黑麦草地上部和根系中Pb、Cu、Zn、Cd的含量显著增加,土壤重金属没有积累,土壤中Pb和Zn含量降低明显。再生水灌溉显著降低土壤pH、增加土壤有机质含量会对土壤重金属的活性有一定的影响。     

再生水地下滴灌对玉米生育期土壤脲酶活性和硝态氮的影响

为了探讨再生水地下滴灌条件下土壤脲酶活性和硝态氮的关系,通过2a再生水地下滴灌试验,研究了滴灌带埋深和灌水量对玉米生育期0~50cm深度土壤脲酶活性和硝态氮分布的影响。灌水量设置灌溉需水量的70%、100%和130%3个水平,滴灌带埋深设置0、15和30cm 3个水平。结果表明,再生水地下滴灌提高了0~50cm脲酶活性。灌水量和滴灌带埋深均对土壤脲酶活性和硝态氮含量产生了显著影响,硝态氮随灌水量和滴灌带埋深的增大运移深度增加,0~10cm深度脲酶活性以70%灌溉需水量和埋深0cm较高,10~50cm深度脲酶活性以130%灌溉需水量和埋深30cm较高。相关分析表明,硝态氮含量和脲酶活性在玉米生育期内由极显著正相关向负相关转变。     

重金属在夏玉米作物体中残留特征的田间试验研究

田间试验设置了2种灌水水质(清水和污水)、3种灌水水平(高水、中水和低水)和2种施肥水平(中肥和无肥,限污水灌溉),共9个处理,2组重复。结果表明:夏玉米植物生理特性对重金属As、Cd和Pb在植物体中不同部位残留含量的影响要明显大于不同灌溉水质和不同灌水量的影响。污水灌溉处理中重金属As、Cd和Pb在夏玉米作物体内的残留含量因部位不同而有差异。As和Pb在夏玉米体内的残留含量分布为:花>根>叶>茎>籽,Cd的分布则为花>叶>根>茎>籽。污水处理小区As和Cd残留量较清水处理小区高,中等灌水量的污水处理小区植株Cd和Pb含量低于其它灌水处理。在植物体的任何部位,这3种重金属Pb的含量最高,As次之,Cd含量最低。     

再生水灌溉对玉米产量、品质及重金属影响的试验研究

以龙口市和高密市污水处理厂的再生水为灌溉水源,进行玉米再生水灌溉试验,研究了不同灌水定额对玉米产量、品质、含重金属量的影响。研究表明,再生水灌溉条件下,玉米品质及产量有不同程度的提高,籽粒含重金属量与清水灌溉并无差异,重金属在植株体内的累积表现为:根>茎>籽粒,籽粒含重金属量符合《粮食卫生标准》(GB2715—2005)和《食品中污染物限量》(GB2762—2005)的要求。     

清水、再生水灌溉对甘蔗产量及品质影响的分析

为探求再生水灌溉对甘蔗产量及品质的影响,在大田试验条件下,试验设置再生水灌溉、清水灌溉以及无灌溉(天然降雨,CK)3种方式,每个处理设置三个重复。试验研究表明,由于再生水中富集的As、Hg等重金属元素对蔗种萌芽有抑制作用,再生水灌溉处理的萌芽率低于清水灌溉处理和无灌溉处理(CK),但再生水中富含N、P、K等元素,可以有效促进甘蔗的分蘖和蔗茎的生长,总的来说,再生水灌溉可提高甘蔗的单产,其单产分别比清水灌溉处理和无灌溉提高17.31%和80.35%;再生水富含N元素,在甘蔗成熟期灌溉会对甘蔗含糖分的累积有轻微的影响;再生水灌溉的重金属分布趋势是根部的重金属累积量最多,其次是蔗茎,最小是蔗叶,即根茎叶。再生水灌溉可促进甘蔗提高单产,但对甘蔗含糖分、重金属在蔗体的累积也有影响。     

高钙镁离子地下水滴灌施肥系统堵塞效应

为了分析高钙镁离子地下水滴灌条件下施肥系统堵塞风险及综合影响效应,开展了大田春玉米田间滴灌试验.选择地下水和再生水2种灌溉水源,使用圆柱型迷宫流道灌水器和片式灌水器两类灌水器进行试验,并从灌水器堵塞及其对作物生长、产量的影响角度,对比分析了高钙镁离子地下水、再生水滴灌施肥的安全性问题,结果表明:该种高钙镁离子质量浓度(180 mg/L)地下水滴灌施肥比40~60 mg/L的再生水滴灌施肥具有更大的系统安全性问题;高钙镁离子地下水滴灌系统灌溉7次后灌水器相对平均流量Dra降至77.6%,灌水器均匀度CU降至79.9%,比再生水滴灌还低3.0%和5.3%,春玉米植株株高、茎粗、产量及水分利用效率分别比再生水降低7.4%,3.5%,3.7%,3.7%.研究可为合理利用地下水滴灌提供参考.     

绿洲膜下滴灌调亏马铃薯光合生理特性与水分利用

通过大田试验研究了调亏灌溉对绿洲膜下滴灌马铃薯各项光合生理指标、产量和水分利用的影响。结果表明：不同生育期水分调亏均可引起马铃薯叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低,复水后光合速率变化不大,蒸腾速率和气孔导度则均有所增大。块茎形成期轻度调亏马铃薯产量不会降低,而块茎形成期中度调亏、块茎膨大期轻度和中度调亏马铃薯产量则显著（p＜0.05）降低。马铃薯不同生育阶段耗水量受水分调亏影响较大,调亏程度越大耗水量减少越显著,所有水分调亏马铃薯全生育期耗水量均显著低于充分供水。块茎形成期水分轻度调亏马铃薯水分利用效率最高,比块茎膨大期中度调亏、淀粉积累期轻度调亏和全生育期充分供水分别提高36.2%、32.4%和14.2%。因此,膜下滴灌调亏可降低马铃薯光合速率、蒸腾速率、气孔导度和耗水量,促进水分利用效率提高,且块茎形成期轻度调亏不会降低马铃薯产量。     

再生水和清水不同灌水水平对土壤理化性质及病原菌分布的影响

【目的】探讨再生水和清水不同灌水水平对土壤理化性质和指示性病原菌粪大肠菌群数量分布的影响。【方法】采用室内土柱试验,研究了不同水质、不同灌水水平下土壤理化性质和粪大肠菌群的分布规律。【结果】相比清水灌溉,再生水灌溉下土壤有机质量(OM)、总氮量(TN)、总磷量(TP)、电导率(EC)显著提高,土壤p H值略微下降,且再生水充分灌溉处理的表层0~20 cm土壤有机质量(OM)、总氮量(TN)、总磷量(TP)均高于非充分灌溉处理,电导率(EC)则相反;再生水灌溉下,土壤中粪大肠菌群数量显著提高,各土层粪大肠菌群数量均显著高于清水灌溉,再生水充分灌溉下表层0~20 cm土壤粪大肠菌群数量显著高于非充分灌溉;土壤粪大肠菌群数量与OM、TN、TP量和EC均正相关,与土壤p H值、含水率负相关。【结论】再生水灌溉能够在一定程度上提高土壤肥力,合理控制再生水灌水水平可有效阻控土壤病原菌的污染;土壤养分量越高,越有利于粪大肠菌群的生长繁殖。     

再生水在不同灌溉方式下对玉米生长的影响

采用北京市高碑店污水处理厂生产的二级水、三级水,以纯灌、混灌、轮灌等方式灌溉盆栽玉米,设置7种处理研究对玉米生长的影响。结果表明:不同水质的再生水在不同灌溉方式下对玉米生殖生长阶段的株高、叶面积、干重、产量和水分利用效率影响差异不显著,影响主要体现在营养生长阶段。苗期再生水轮灌比混灌和纯灌较好,二级水相对于清水和三级水对玉米苗期的干重有一定影响。同一水质在纯灌、混灌和轮灌不同方式下对玉米生殖生长和产量影响很小。     

作物根区无压地下灌溉技术灌水指标研究

作物根区无压地下灌溉技术是一个正在研究开发的新的节水灌溉技术。通过在温室大棚种植黄瓜、番茄,采用不同供水压力和不同灌溉方式试验,研究分析了根区无压地下灌溉对作物根区土壤水分、耗水量、产量和作物品质等指标的影响。研究表明该技术能够满足黄瓜和番茄需水量要求;与传统沟灌相比能够节约灌溉水量30%以上;它并不降低作物产量,反而提高了水分利用率和水分生产率,并使黄瓜和番茄作物品质得到了显著改善。     

不同灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响

通过田间试验,研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米产量及水分利用效率的影响,结果表明,不同灌溉方式下,制种玉米产量为8.73~10.87 t/hm~2,耗水量为349.7~625.0 mm,WUE为1.40~3.01kg/m~3。隔沟交替灌溉方式耗水量最低,畦灌方式最高,常规沟灌居中。相同灌溉定额条件下,隔沟交替灌制种玉米产量较常规沟灌增减幅度在-2.43%~10.24%。常规沟灌方式若能保证作物需水关键期的灌溉,适度减少灌水不会造成制种玉米减产。产量构成要素结果表明,行粒数、出籽率、穗长、穗粗、秃尖长、千粒重产量构成要素对产量的累积贡献率达85.54%。在甘肃河西地区,制种玉米全生育期灌水8次(苗期1次,拔节期2次,抽穗期1次,灌浆期2次,乳熟期2次),灌溉定额2 250 m~3/hm~2的隔沟交替灌溉方式(T6处理)能稳定提高产量和水分利用效率。     

盐碱地枸杞节水高效利用技术集成研究

为了改良并高效利用盐碱地、有效推动平罗盐碱地枸杞产业的发展,开展枸杞沟灌、覆盖黑膜、优化施肥技术集成研究已成为宁夏引黄灌区盐碱地农业可持续发展的迫切需要。研究结果表明:沟灌+覆膜+优化施肥技术集成下,节水、抑盐、抑制杂草效果极为显著,有效节约水分的同时土壤根层含水量充足、盐分下降12.3%,土壤养分得以改善、微生物活性增强,枸杞生长发育及品质良好、产量较农民习惯种植增产68%、获得纯收入增加93%。该技术集成的研究对于指导盐碱地枸杞高产高效发展有重要意义。     

微咸水和再生水对盆栽棉花土壤理化性质和根系的影响

为缓解华北水资源短缺问题,寻求代替水源,进行了微咸水和再生水灌溉条件下不同灌水量对盆栽棉花土壤理化性质和棉花根系影响的试验。试验设置灌水水质和灌水量2个试验因素,灌水水质设计为低、中、高矿化度微咸水和再生水,清水作为对照;灌水量设计为田间持水量的95%、85%、70%、55%。试验结果表明:微咸水和再生水处理增加土壤含盐量,微咸水处理的土壤含盐量随着矿化度的升高而增加;再生水处理提高土壤有机质和硝态氮的含量;微咸水和再生水促进棉花根系的生长,在盐分累积严重的情况下根系生长最快。     

河西绿洲不同生育期调亏灌溉对马铃薯生长、产量及品质的影响

在河西走廊张掖市甘州区党寨镇田家闸灌溉试验站开展了马铃薯不同生育期调亏灌溉的试验研究。在保持其他生育期土壤水分为正常灌溉（土壤含水率65%～75%）的情况下,在马铃薯的幼苗期、块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期分别进行轻度（土壤含水率55%～65%）的调亏处理,以全生育期的正常灌溉作为对照,进行马铃薯生长指标、产量和水分利用的测定。试验结果表明,不同生育期水分调亏均引起马铃薯株高、茎粗和单株总生物量降低,其中块茎膨大期水分亏缺降低程度最为显著。调亏处理中,苗期轻度水分调亏处理马铃薯产量33 027.22 kg/hm2,与对照无显著差异,水分利用效率和灌溉水利用效率最高,分别达到6.91和9.38 kg/m3,而且能够显著提升马铃薯综合品质。而块茎形成期马铃薯产量和水分利用效率最低,仅分别为24 047.32 kg/hm2和5.85 kg/m3,且造成马铃薯品质下降。膜下滴灌调亏可促进水分利用效率和灌溉水利用效率提高,且苗期轻度水分调亏对马铃薯稳定提质和改善当地水分利用现状有积极意义。      

马铃薯膜下滴灌耗水规律的研究

以‘克新1号’品种的脱毒原种为材料,研究了膜下滴灌马铃薯全生育期耗水量、阶段耗水量、水分利用效率等的变化规律。结果表明,膜下滴灌下,各时期阶段耗水量和耗水强度以块茎膨大期最大,其次是块茎形成期、苗期、淀粉积累期;除淀粉积累期外,全生育期耗水量和平均耗水强度及各生育时期的阶段耗水量和耗水强度均极显著高于覆膜不滴灌;膜下滴灌马铃薯耗水层主要集中在0～40cm,而覆膜不滴灌为0～60cm;膜下滴灌马铃薯的产量为55 596kg/hm2,与覆膜不滴灌差异显著;水分利用效率为11.36kg/mm,与覆膜不滴灌的差异不显著。     

污水灌溉对小麦和玉米的重金属积累和分布的影响

通过对邯郸市5种水质灌区的作物中重金属含量测定,结果发现:中水灌溉和井水灌溉对重金属在作物中积累影响最小,无论何种水质灌溉,4种重金属在作物中积累趋势为Zn>Pb>Cu>Cd,分布趋势基本为根大于茎和籽粒,作物体内铅和镉含量超标.分析表明,只要对污水进行铅和镉适当处理,用中水灌溉是可行的.     

河套灌区膜下滴灌促进玉米生长及氮素吸收

试验选取河套灌区地下水滴灌(D)、地下水畦灌(J)、黄河水畦灌(H)三种灌溉模式,对不同灌溉模式下的玉米生长、产量、氮素利用进行比较分析,以期为河套灌区大面积推广膜下滴灌水肥一体化技术提供依据。试验结果表明:对于不同灌水模式,整个生育期内玉米生长指标(株高、叶面积指数、干物质量)均表现为:DJH;膜下滴灌较地下水畦灌、黄河水畦灌显著提高玉米产量11.68%,15.60%,氮肥利用率提高41.03%、77.19%;对干物质积累的Richards方程解析表明,采用地下水滴灌可以较快达到干物质积累的最大速率,能显著延长玉米干物质累积时间,从而提高玉米干物质量。研究表明,滴灌"少量多次"的灌水施肥方式能够提高了氮肥利用率,增加肥料氮所能生产的作物籽粒产量,促进玉米对氮肥的吸收利用及向籽粒的分配,有效协调玉米籽粒产量和氮肥利用率的关系。