黄淮海地区地下微咸水资源农业灌溉模拟研究

基于黄淮海地区淡水资源匮乏,而咸水微咸水资源丰富状况.为解决本地区水资源危机提供一项新的研究思路和技术支持,通过冻融技术,利用盐水融离原理,可降低融水盐分及危害性离子Na+、Cl-等含量,为城市生活或农业灌溉提供水源;依据此原理进行咸水结冰灌溉,可促进表层土壤的脱盐作用.淋洗主要危害性离子Na+、Cl-等,保持土壤根系分布密集层较低盐分水平和盐基离子平衡,缓解或消除盐分和盐基离子对作物生长的危害.因此,淡水资源不足而咸水资源丰富的区域,可把充分开发咸水资源作为解决本地区水资源危机的一项重要措施和有效途径.     

地下咸水资源冻融脱盐机理与淡化技术研究

以黄淮海平原地下微咸水为研究材料,通过实验室模拟,采用冻融法,研究地下微咸水冰晶融冻过程中融水含盐量以及离子动态变化特征及其之间的相互关系。结果表明,融冰初期(进程10%)融水含盐量高达14.71g/L。随着融冻进程融水含盐量及Cl-、SO24-、CO23-、HCO3-、Na+、Mg2+、K+等离子均呈逐渐递减趋势,且与融解进程呈极显著指数相关(P<0.01),相关程度均达90%以上;Ca2+则呈现先增加后降低的趋势,与融冰进程呈显著抛物线关系。当500mL地下咸水冰晶融解掉79mL水后,剩余水含盐量将会低于2g/L,融掉216.5mL时,可将盐分控制在1g/L以下。融冰前期,离子主要以Na+、Mg2+、Cl-为主,随着融冻进程逐渐演变为以Na+、Mg2+、Cl-、SO24-为主。地下咸水冰晶融冻时含盐量与离子变化具有高度一致性,冰晶融冻技术可达到地下咸水脱盐和控制离子组成的双重目的。     

氮肥利用率计算方法评述

氮肥利用率是关系到施肥、农产品生产和环境保护的重要指标,计算氮肥利用率的差减法与示踪法都存在有待进一步研究的问题,计算的氮肥利用率结果都偏低。分别总结了差减法和示踪法测定氮肥利用率的应用及计算方法,示踪法能够研究氮肥在土壤中的转化及移动问题,但是测定的氮肥利用率仅仅是15N的吸收利用率,是氮肥利用率的一个部分,不能代表氮肥的吸收利用率。详细论述了差减法计算氮肥利用率结果偏低的原因,还对已有的改进方法作了介绍和评述,提出了进一步改进的原则。     

几种保水剂的抗盐性研究

为了探讨不同保水剂在不同的盐分梯度下的抗盐性,利用茶袋法对3种类型保水剂进行了研究.试验结果表明,腐殖酸类的保水剂吸水倍率比聚丙烯酸盐类高,其在蒸馏水中吸水倍数为327.44倍,而聚丙烯酸类保水剂为300倍左右;同时,对3种类型保水剂的抗盐性,即在不同矿化度下的吸水量进行测定,结果表明,开始时,从0～1 g/L,吸水量下降的幅度大,之后吸水倍数缓慢下降.因此,不同的保水剂其抗盐性是不同的,腐殖酸类保水剂比聚丙烯酸盐类效果好.总体的变化趋势是相同的,随着盐度的增加,保水剂的吸水倍数下降.     

污泥农用对痕量元素在小麦－玉米轮作体系中的积累及转运的影响

利用田间试验初步研究了污泥农用对小麦、玉米大田作物及土壤环境影响以及污泥中痕量元素在土壤与植物可食部分之间转移规律.结果表明,施用污泥后,尤其是36t·hm~(-2)施用量时,土壤中Zn、Cu、Cd、Pb、As和Hg的含量均显著增加,但是施用污泥4.5至36 t·hm~(-2)后,除小麦籽粒中Zn、Cu含量和玉米籽粒中Zn、Cr含量显著增加外,其他痕量元素在小麦和玉米籽粒中的含量没有显著增加.作物籽粒中Zn含量与土壤中污泥施加量之间存在着显著的线性回归关系,土壤中增施1t·hm~(-2)污泥,小麦和玉米籽粒中Zn的含量分别增加0.570和0.118 mg·kg~(-1).小麦和玉米籽粒除Ni和Pb的富集系数相近外,对其他痕量元素而言,小麦籽粒的富集系数显著高于玉米籽粒.从痕量元素的累积速率和现行土壤环境质量标准考虑,北京污泥中Hg是优先考虑控制的元素,但是污泥中Hg对食品安全的影响还需要进行长期的大田实验研究.     

玉米生长指标对土壤外源铜镍毒害的敏感性比较研究

在重金属污染土壤的生态风险评价中,评价指标的确定至关重要,为此在田间试验条件下研究了不同添加水平的Cu和Ni(0、50、100、200、400、800、1600、3200mg·kg-1)对玉米的毒害效应,并比较了玉米生长指标对Cu和Ni毒害的敏感性.结果表明,在相同的添加水平下Ni对玉米的毒害高于Cu;对Cu和Ni而言,苗期各项指标的敏感性依次为叶面积>株高>出苗率或可见叶数.与其他指标相比,叶面积是判别Cu和Ni污染最敏感的指标.苗期的株高、成熟期籽粒和秸秆的干重,这3项指标的敏感性接近,是较为敏感的指标,而出苗率和可见叶数与其他指标相比敏感性较差.因此.苗期株高和叶面积可以作为Cu或Ni毒害的评价指标.同时,两茬玉米的研究结果表明,土壤中的Cu对两茬玉米毒害的差异不显著,而土壤中的Ni对两茬玉米毒害的差异显著,说明Ni在石灰性土壤中的老化效应明显.     

咸水结冰灌溉对盐化潮土盐基离子剖面迁移规律的影响

利用土柱模拟试验,设置淡水、咸水灌溉、咸水结冰和咸水结冰覆盖4个灌溉方式,研究咸水结冰灌溉条件下盐分运移及盐基离子Cl^-、SO4^2-、HCO^3-、Na^＋、Mg^2＋、K^＋和Ca^2＋的土层剖面迁移规律。结果表明：咸水直接浇灌使各土层土壤盐度提高,且盐分具有明显表层聚集特性,而咸水结冰后灌溉则显著降低表层0-40 cm土层的盐分盐度,配合秸秆覆盖措施则使表层的脱盐率进一步提高,特别是0-10 cm土层,土壤盐度仅为0.15 dS/m,与淡水处理尚未达显著性差异（P〉0.05）。咸水结冰灌溉显著改变盐基离子Cl^-、SO4^2-、HCO^3-、Na^＋、Mg^2＋、K^＋和Ca^2＋的土壤剖面分布特征,但不同离子的响应方式和影响程度存在差异。咸水结冰灌溉显著（P〈0.05）降低表层危害性较高的Na^＋、SO4^2-和Cl^-浓度,而对危害性较小的Mg2＋、K＋和Ca2＋则影响较小。咸水结冰灌溉可促进表层土壤的脱盐作用,淋洗主要危害性离子Na^＋、Cl^-等,保持土壤根系分布密集层较低盐分水平和盐基离子平衡,缓解或消除盐分和盐基离子对作物生长的危害,配合秸秆覆盖则效果更加明显。     

华北冲积平原农业土壤容重空间变异性分析

通过对中国农业大学曲周试验站所在地土壤质地和土壤容重的测定分析,研究华北冲积平原曲周地区的农业土壤容重空间变异性。结果显示,研究区域土壤容重的空间变异情况复杂,无确定的变化规律;壤质类土壤的容重值为(1.55±0.09)g/cm3,砂质类土壤的容重值为(1.43±0.16)g/cm3,粘质类土壤的容重值为(1.54±0.07)g/cm3,粘砂交错层的土壤容重值为(1.47±0.12)g/cm3,土壤呈紧实趋势。土壤质地不均匀分布是引起土壤容重变化的关键因素。     

马铃薯节水、高产、高效栽培技术模式

通过田间试验对节水、高产、高效马铃薯种植模式进行了探讨，结果表明：利用地膜覆盖起垄种植早春马铃薯，通过增施磷钾肥和后期不破膜培土，即达到了控制棵间蒸发和节水的作用，又增加了马铃薯产量和经济效益，具有节水、高产、高效的三重效果。     

咸水结冰融水入渗对土壤水盐运移和玉米苗期生长的影响

依据咸水冰盐水融离原理,利用土柱模拟试验,设置4个灌溉方式,分别为对照处理(淡水)、咸水灌溉、咸水结冰灌溉和咸水结冰灌溉+秸秆覆盖,研究咸水结冰灌溉条件下土壤水盐的独特运移机制。结果表明,与淡水灌溉相比,咸水灌溉处理表层0~40 cm土壤水分含量偏低,而深层土含水量则较高;咸水结冰灌溉下这一规律更为明显。但配合秸秆覆盖措施能在一定程度提高咸水结冰灌溉后各土层土壤含水量。咸水直接浇灌使各土层土壤盐度EC1:5偏高,盐分累积量增大,且盐分具有明显表层聚集特性,表层0~40 cm盐分累积量占0~80 cm土体的62.2%;而咸水结冰后灌溉则显著降低表层0~40 cm土层的盐分累积,仅占18.6%;咸水结冰后灌溉配合秸秆覆盖则进一步促进表层的脱盐率提高,特别在0~10 cm土层,土壤盐度仅为0.15 dS·m -1,盐分累积67.8 g·m-2,与淡水处理间差异未达显著水平(P>0.05)。咸水结冰灌溉配合秸秆覆盖可促进表层土壤的脱盐,使土壤根系分布密集层保持较低盐分水平,缓解或消除盐分对作物生长的危害,使玉米的生长状况达到淡水灌溉处理的效果。