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1.
污水灌溉对草坪土壤与植株氮含量影响的试验研究   总被引:35,自引:4,他引:31       下载免费PDF全文
污水灌溉是污水资源化利用的一个重要途径。该研究以草坪草的污水灌溉为例,选用了高羊茅、黑麦、早熟禾等3种典型的冷季型草坪草为主要试验草种,以地下滴灌和渗灌为2种灌水方式,以城市居民小区的生活污水经过沙过滤和沉淀处理的出水和自来水为2种灌溉水源,共设12个试验处理,进行了污水灌溉和清水(自来水)灌溉的田间对比试验研究,探讨了污水灌溉对土壤与植株氮含量的影响。实验结果表明,污水灌溉使草坪草根系层(0~30 cm土层)土壤中的全氮、速效氮和铵态氮的含量低于清水灌溉;与此相反,污水灌溉可使草坪草根系层及其以下土层硝态氮明显高于清水灌溉。污水灌溉也导致草坪草的植株中全氮的含量比清水灌溉平均高48%。两种污水灌溉方式下,土壤全氮、速效氮和铵态氮的含量差异不明显。但与滴灌相比,污水渗灌的土壤硝态氮的含量高于污水滴灌的情况,尤其是15~30 cm和30~45 cm土层,二者硝态氮含量差异显著。  相似文献
2.
区域尺度农田水盐动态模拟模型—GSWAP   总被引:5,自引:5,他引:0       下载免费PDF全文
由于土壤和水文气象等因子的空间变异性,区域尺度的农田水盐动态难以应用小尺度-维模型进行模拟.该文将-维农田水文模型(soil-water-atmosphere-plant model,SWAP)与Arclnfo进行紧密结合,构建了区域尺度的农田水盐动态模拟模型-GSWAP.该模型利用GIS强大的空间数据分析与处理功能,可高效地进行模型数据的前后处理与分析.模型将研究区划分为多个均质单元进行模拟,并以RS反演的表土含水率和ETa为观测资料,运用遗传算法确定各单元等效土壤水力参数.该文以内蒙河套灌区永联试验区为背景,对GSWAP模型进行了应用分析.结果表明,应用GSWAP模型可高效地进行区域农田水盐动态模拟,实现数据输入输出、可视化显示与空间分析,且永联试验区的模拟结果具有合理性.  相似文献
3.
宁夏引黄灌区春小麦微咸水灌溉管理的模拟   总被引:5,自引:3,他引:2       下载免费PDF全文
为探讨宁夏引黄灌区春小麦适宜的微咸水灌溉管理模式,该文根据2007年田间试验的实测资料,应用SWAP模型在田间尺度上对微咸水灌溉条件下春小麦田间土壤水盐运移规律和灌溉制度进行模拟,对拟定的各种灌溉方案进行评价分析。结果表明,率定与验证的SWAP模型可用于当地微咸水灌溉管理,在当地微咸水与引黄水为1︰1的混灌条件下,试验年份春小麦优化灌溉方案为全生育期灌4水(分蘖水、拔节水、抽穗水和灌浆水),灌溉定额为2 400 m3/hm2;在75%和50%降雨年型下,春小麦优化灌溉方案为全生育期灌4水(分蘖水、拔节水、抽穗水和灌浆水),灌溉定额分别为3 000 m3/hm2和2 300 m3/hm2;在25%降雨年型下,春小麦优化灌溉方案为全生育期灌2水(拔节水和抽穗水),灌溉定额为2 000 m3/hm2。该研究所提出的优化灌溉模式对于引黄灌区微咸水高效灌溉利用具有一定的指导意义。  相似文献
4.
土壤水盐是影响干旱灌区作物产量的主要因素。分布式模型可综合考虑土壤、水文和气象因子在灌区的时空变异特征,为评估区域尺度土壤水盐与作物生长状况提供有效工具。该文以河套灌区解放闸灌域为研究区,根据气象-土壤-作物-灌溉等因子的空间分布特征进行均质单元划分,建立基于一维农业水文模型HYDRUS-EPIC的灌区尺度分布式模型。利用2012年和2013年定点观测数据(土壤水分、盐分、叶面积指数和作物产量)进行模型率定与验证;进一步应用模型以求探明现状灌溉条件下研究区土壤水盐与作物生长状况及存在的问题。结果表明:生育期内灌区根区土壤(0~100 cm)有效饱和度为0.44~0.90,基本满足作物耗水需求;根区土壤溶液平均盐分浓度为3.1~13.5 g/L,相应地作物的相对产量为0.35~1.33,土壤盐分过高成为限制研究区作物产量的主因。为调控根区土壤水盐状况,对地下水深埋区(东北部)需进行灌水量的适宜补充,宜将浅埋区(西北、西南等)地下水平均埋深控制在1.3 m以下。  相似文献
5.
土壤水氮迁移转化与作物生长耦合模拟   总被引:4,自引:4,他引:0       下载免费PDF全文
定量描述农田土壤-作物系统中水氮迁移转化规律,对水氮资源高效利用和水土环境保护具有重要的意义。以土壤水、热和溶质迁移转化动力过程为基础,综合考虑气象因素变化和土壤水氮动态变化及其对作物生长的影响,构建了土壤水、热、氮迁移转化与作物生长耦合模拟模型。并应用该模型对2007-2008年冬小麦生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及冬小麦产量、生物量、腾发量(ET)进行模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。可应用该模型模拟不同作物种类、不同灌水施肥条件下土壤水分与氮素动态变化过程和作物生长状况,进而获得农田水肥优化管理模式。  相似文献
6.
农田水盐运移与作物生长模型耦合及验证   总被引:3,自引:3,他引:0       下载免费PDF全文
合理定量描述土壤水盐动态及作物生长过程对于干旱灌区制定适宜的农业用水措施具有重要意义。该文以SWAP(soil water atmosphere plant)模型为基础,采用变活动节点法实现了对土壤融化期的水盐运移模拟,并在根系吸水计算中引入了基于S形函数的水盐胁迫计算方法,以修正原SWAP模型对根系吸水的模拟。进一步嵌入了参数与输入数据较少且可以模拟作物生长过程及实际产量的EPIC(environmental policy integrated calculator)作物生长模型,构建了改进的农田尺度土壤水盐动态与作物生长耦合模拟模型-SWAP-EPIC。分别采用宁夏惠农灌区春小麦和春玉米田间试验数据,对SWAP-EPIC模型田间适用性进行了检验。对比分析各层土壤水分与盐分浓度、作物生长指标(叶面积指数、地上部生物量)的模拟值与实测值,结果表明:春小麦和春玉米试验中土壤水分的平均相对误差MRE和均方根误差RMSE均接近于0且模型Nash效率系数NSE值趋近于1,水分模块模拟精度较高,盐分浓度模拟存在略微差异但总体上一致性较好,并且作物生长指标匹配良好;同时,模拟的产量和蒸散发均较为接近实际值,春小麦和春玉米产量模拟相对误差分别为4.9%和3.3%。综上,该文改进的SWAP-EPIC模型可良好地应用于寒旱区农田尺度土壤水盐运移与作物生长耦合模拟。  相似文献
7.
土壤水盐与玉米产量对地下水埋深及灌溉响应模拟   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
引黄水量的削减将进一步加剧宁夏银北灌区农业用水短缺问题,合理应用地下水进行灌溉对保障作物产量具有重要意义。为探究地下水灌溉条件下土壤水盐与作物生长的互馈机制,该研究修正了HYDRUS-1D的土壤蒸发模块,并嵌入可模拟作物生长与产量的 EPIC 模块,以此提高该模型在农田水文过程模拟中的适用性。采用2008年银北灌区不同水质灌水处理的玉米田间试验数据对模型进行了率定与验证。进一步应用该模型探寻地下水灌溉条件下,土壤水盐动态及玉米产量对地下水埋深变动及灌溉的响应规律。结果表明,玉米产量随地下水埋深增大呈现先增后减趋势,为保障玉米产量应将地下水适宜埋深控制在140~155 cm,且灌水量不宜低于现状灌水量,即玉米生育期内灌3水,每次900 m3/hm2。该研究对干旱银北灌区农业生产具有重要意义。  相似文献
8.
在水资源短缺的北京地区利用再生水回补城市河湖,一方面对于水资源的可持续利用有着十分重要的作用,另一方面也可能带来地下水环境的潜在污染风险。该文采用100 cm砂壤土柱模拟(河湖岸底)土地渗滤系统,设置定水头淹水、交替淹水落干、定流速补水和侧向补水4种不同再生水回补方式,研究再生水中硝态氮(NO3-N)在土地渗滤系统中的去除效果和迁移转化规律。结果表明,当水力负荷在0.25~2.65 cm/d范围内时,渗滤系统对NO3-N的去除率随着水力负荷的增大而减小;侧向补水方式下渗滤系统对NO3-N的去除效果最优,平均去除率高达96.1%。在定水头淹水和侧向补水方式下,系统对NO3-N的去除主要发生在土柱的上部,而交替淹水落干和定流速补水条件下,土柱中下部对NO3-N也有一定的去除作用。渗滤系统对NO3-N的去除主要取决于系统内部微生物的分布情况,土层中的反硝化细菌数量越大,该土层对NO3-N的去除率就越高。当水温在15~32 ℃范围内变化时,定水头淹水和交替淹水落干补水方式下,系统对NO3-N的去除率与温度分别呈指数和幂函数关系。该研究表明土地渗滤系统可实现再生水的进一步净化处理,可为再生水安全回补河湖提供参考。  相似文献
9.
为明确北京市东南郊典型灌区土壤和作物酞酸酯PAEs含量和污染水平,2015年利用气象色谱-质谱仪检测了该灌区31个表层土壤样品和38个作物样品的6种优控PAEs含量。研究结果表明灌区表层土壤PAEs质量分数为1.8~12.2 mg/kg,均值5.1 mg/kg。与国内外相比,该研究中土壤PAEs含量处于较高水平。土壤中邻苯二甲酸正二丁酯(DnBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)含量均值分别占PAEs总量的60.4%和35.9%。土壤样品邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和DnBP含量均超美国土壤PAEs控制标准,但总体上未超过美国土壤PAEs治理标准。冬小麦籽粒、夏玉米籽粒和果蔬可食用部位PAEs质量分数分别为2.34~3.66、1.76~3.15和2.26~3.76 mg/kg;与其他研究成果相比,该研究区农产品PAEs含量处于中等水平。不同污灌历史年限区域土壤和粮食作物籽粒PAEs含量均没有显著差异。冬小麦籽粒、夏玉米籽粒和果蔬中DEHP和DnBP含量分别占总量的50.3%和30.5%、45.1%和50.2%、47.16%~63.3%和31.96%~46.36%。农产品PAEs总量及各组分含量均低于欧洲的建议标准值。粮食作物籽粒中PAEs和DnBP含量与土壤中相应含量呈显著正相关,Pearson相关系数(r)分别为0.74~0.87和0.91~0.92。该研究中农作物对PAEs的迁移系数为0.24~1.65。儿童和成人PAEs致癌风险分别为1.34×10-5和3.87×10-5,非致癌指数分别为9.44×10-1和3.83×10-1,均在可接受范围内;通过口-作物暴露对PAEs 2种风险贡献均最大,DEHP对人体2种风险贡献最大。  相似文献
10.
为探索西北内陆旱区膜下滴灌条件下洋葱节水、高产和高效的灌溉制度,开展了2 a田间试验,分析了洋葱的耗水规律及其影响因素,建立了洋葱的水分生产函数,并对洋葱的灌溉制度进行了优化。结果表明:膜下滴灌条件下洋葱的耗水量为170.1~395.7 mm,产量随灌水量和耗水量的增加而增加,水分利用效率则随灌水量的增加而降低。苗期和成熟期亏水对洋葱产量和水分利用效率无显著影响。洋葱水分敏感指数在鳞茎膨大期最大,发叶期次之,苗期和成熟期较小。膜下滴灌条件下,西北旱区干旱年洋葱全生育期灌水量为375 mm时,可获得较高的产量;其优化灌溉制度为苗期灌水30~40 mm,发叶期灌水130~140 mm,鳞茎膨大期灌水170~190 mm,成熟期灌水25 mm,灌水间隔可采用5 d。该优化灌溉制度对西北内陆旱区洋葱的节水灌溉实践具有一定参考价值。  相似文献
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