基于节水灌溉模式的稻田增产减污研究

为研究节水灌溉模式下稻田产量及田间氮、磷淋失规律,在广西灌溉试验中心站按3种灌溉方式、5种施肥水平进行了试验。结果表明节水灌溉模式不仅节约了水量,还增加了产量。从节水灌溉模式下稻田氮磷淋失显著减少可以看出,合适的施肥方法和灌溉技术是减少氮磷淋失的重要手段。本次研究的成果对于促进稻田的节水、增产、减污,建设现代化灌区具有重要意义。     

稻田不同灌溉模式的节水减污效应分析——以浙江平湖为例

【目的】研究不同灌溉模式下水稻的节水及减污效应,探寻适合平原河网区的水稻节水灌溉模式。【方法】在浙江平湖灌溉试验站设定常规灌溉、薄露灌溉和适雨灌溉3种模式,测定了灌溉量以及排水和渗漏水样中的TN、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N和COD等。【结果】适雨灌溉灌水量相较于常规灌溉和薄露灌溉分别减少了67.4%和43.4%,节水效果最好;适雨灌溉排水量最少,相较于常规灌溉和薄露灌溉,适雨灌溉TN排放量分别减少了86.9%和90.7%,NH_4~+-N排放量减少了96.7%和98.3%,COD排放量减少了61.5%和62.5%,TP和NO_3~--N的减排效果不明显。【结论】在本研究条件下,适雨灌溉的节水减污效果更好。     

小区和田块尺度下水稻不同灌溉模式的节水减污效应分析

【目的】研究平原河网区不同尺度下水稻不同灌溉模式的节水和减污效应。【方法】于2017年在浙江平湖灌溉试验站选取水稻常规灌溉、节水灌溉、蓄雨节水灌溉3种模式在试验小区和田块2种尺度下开展对比试验,记录田间水量平衡过程并检测排水和渗漏水样中的TN、TP、NH_4^+-N、NO_3^--N的质量浓度变化。【结果】无论试验小区还是田块尺度,蓄雨节水灌溉的节水效果最好,较常规灌溉和节水灌溉减少了43.4%～87.7%的灌溉量,同时减污效果也最明显,TN排水负荷减少了22%～90%。不同尺度对比中,试验小区的田间管理水平更高,产量略高于田块尺度;小区田间水分控制更精确,灌排次数和水量较田块更多,蒸发蒸腾量和渗漏量则略少于田块。在减污效果上,单位面积下同种灌溉模式的田块的排水污染物负荷比试验小区低37%～57%,渗漏负荷比试验小区高4%～61%,由于排水污染物负荷要远大于渗漏污染物负荷,在总的污染物负荷上田块要小于小区。【结论】本试验中蓄雨节水灌溉模式取得了较好的节水减污效果,但是要注意蓄雨时间和高度,长时间的淹水可能会对水稻产量造成不利影响。     

不同灌溉模式对稻田节水减污效果的影响

为了研究不同灌溉模式下稻田水分利用及氮磷流失规律,以合理集成节水灌溉与减污技术,实现高产、节水、减污三者相统一,在平湖市农业排灌技术示范基地开展小区实验。试验设定常规灌溉、薄露灌溉、改进蓄雨薄露灌溉和沟畦适雨灌溉4种灌溉模式,测定田间灌排水量及排水与渗漏水中TN、TP、NH₄⁺-N、NO₃^--N和COD等指标。结果表明：薄露灌溉、改进蓄雨薄露灌溉和沟畦适雨灌溉的灌水量分别比常规灌溉减少38.6%、73.4%、91.4%,沟畦适雨灌溉节水效果最好。相对于常规灌溉TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N、TP和COD的负荷量,薄露灌溉降低25.1%、6.2%、64.3%、-29.7%、7.5%,改进蓄雨薄露灌溉降低72.5%、72.4%、77.2%、69.9%、69.4%,沟畦适雨灌溉降低79.9%、74.6%、89.9%、81.8%、81.1%。综合来看,沟畦适雨灌溉的节水减污效果最好。     

生态沟-湿地系统对稻田排水中氮素的去除效果

为研究灌排调控下生态沟-湿地系统对稻田排水中氮素的原位削减效果,探讨低碳氮比对于系统氮素去除效果的影响.依据大田试验观测资料,分析了控制灌排模式下生态沟-湿地系统水体中氮素质量浓度变化规律和碳氮比分布特征.结果表明,控制灌排模式下生态沟-湿地系统对稻田排水中氮素去除效果显著,施肥后排水中TN,NH4＋-N和NO3--N质量浓度出现峰值,在农沟拦蓄后质量浓度大幅下降,氮素平均去除率分别为63.9%,67.8%和83.2%.进入湿地再次净化后,氮素质量浓度进一步降低,平均去除率分别为47.7%,44.3%和82.0%.控制灌排模式下系统水体中有机质对水环境影响较小,水体碳氮比水平总体偏低.控制灌排模式下生态沟-湿地系统很好地实现了对氮素的原位削减,低碳氮比对于系统氮素去除效果的影响不大.     

南方稻田灌排系统生态整治效应分析

【目的】探明稻田水肥调控和灌排系统生态整治效应。【方法】于2014年在江西省赣抚平原灌区选取典型村庄—礼坊自然村,进行了稻田水肥高效利用综合调控技术应用,并对排水沟塘进行了生态改造,分别对早、晚稻灌水、排水和产量以及生态沟塘进出水进行分析。【结果】水稻田间水肥高效利用综合调控技术较当地农民习惯水肥管理模式节水、减排、增产和灌溉水生产率分别提高10.58%、20.34%、6.52%和18.59%,总氮和总磷减排率分别达12.37%和14.98%;排水斗、支沟经生态改造后对总氮和总磷的综合去除率达25.42%和34.22%;生态塘对总氮和总磷的去除率达25.19%和30.42%;示范区生态改造一次性投资需1.15万元/hm^2,年运行管理费需0.18万元/hm^2,年产经济效益达0.55万元/hm^2。【结论】水稻田间水肥高效利用综合调控技术和生态沟、塘均有较好的氮、磷去除效果,并且建设运行经费投入少,建议当地加强技术的宣传示范推广,建立可持续运行的经费投入渠道。     

基于投影寻踪模型的稻田控制排水方案优选

针对水稻田控制排水方案评价指标的不相容性问题,提出了水稻田控制排水方案综合评价的RAGA-PP方法,并运用该方法对水稻全生育期内蓄水条件下16种不同控制排水方案进行了综合评价,评价结果很好地反映了各项评价指标对综合评价目标的贡献大小以及各种控制排水方案的优劣,对农业生产实践起到一定的指导作用。     

"灌溉-排水-人工湿地"系统生态环境效应试验研究

通过"灌溉-排水-人工湿地"生态净化系统与传统水田排水系统对比试验,分析评价两种出水模式下的生态环境效应.研究结果表明,"水田-排水-人工湿地"生态净化系统的生态环境效应明显好于传统水田排水系统,前者出水的NH<'+><,4>-N、COD、TN、TP等有机物明显低于后者."灌溉-排水-人工湿地"生态净化系统对周围生态产生的主要是正面效应.此生态净化系统使水资源得以重复利用,可减少氮、磷流失,减轻农业面源污染.对当地水资源匮乏的现象起到缓解作用,对当地农户节约用水起到示范作用.     

排水条件下稻田中氮素运移转化规律的试验研究

该文对室内外不同排水条件下淹水稻田土壤中氮素运移、转化规律进行了试验研究，对氮素在土壤和地下水中的运移动态及分布过程进行了初步探讨，可为拟定合理的水肥管理措施提供依据。     

南方典型灌区节水灌溉的减污效应

由于其污染的严重性和控制的难度,农田氮磷流失造成的农业面源污染问题已经引起全球的关注。与传统灌溉相比,节水灌溉在减少农田氮磷流失方面具有一定优势。对湖北省漳河灌区2007-2008年试验资料进行分析,结果显示与传统灌溉相比较,节水灌溉能够节灌25%以上;排水量水稻减少45.0%,玉米减少11.6%,渗漏量水稻减少31....     

生态灌区农田排水沟塘湿地系统的构建和运行管理

建设生态型灌区是灌区现代化发展的重要内容。针对传统灌区农业面源污染日益严重的现状,总结了当前利用农田排水沟渠塘堰系统去除农业面源污染的研究进展,探讨了减污型农田排水沟渠塘堰湿地系统的构建方法,其基本特征包括:水利工程属性(排渍排涝及水流的不冲不淤要求),沟塘末端修建控制排水闸(低坝),种植优势植被,生态护岸(护底)工程,排水闸(退水闸)等水工建筑物减污型工况设计。分析了该系统的运行管理方式。     

平原河网地区稻田排水过程及其受外河影响的研究

为了探寻符合平原河网地区特点的排水系统最佳布置及管理方案,根据江苏常熟稻田排水观测试验,结合田间水文模型-DRAINMOD模型,分析了河网地区独特的水量平衡关系,确定了稻田排水量以及农田与外河的交换水量,并根据研究区的排水要求计算了可以削减的排水量。结果表明,在现有灌排制度下,生长期内稻田实际排水量约816mm,远高于当地所推荐的适宜排水量,可削减排水量约216mm,占目前灌水量的21.4%;按照当地所推荐的适宜排水量,利用DRAINMOD模型,当暗管埋深为90cm时,排水间距以25m为宜。研究区农田与外河的水位差较小,当外河距离农田大于30m时,实际水量交换很小;外河对农田的影响主要表现为对农田排水系统功能的抑制作用。     

促沉装置净化稻田径流排水中面源污染物的效果研究

[目的]研究促沉净化装置对稻田径流排水中主要面源污染物的去除效果,探寻适合农田径流排水的原位处理技术.[方法]于2015年在上海市奉贤区青村镇种源研发基地内选取5块稻田,在每块田的排水口处修建一套容积约为1.9 m3的促沉净化装置,内部用多面空心球和沸石按1:2的体积比进行填充,在外围用沸石填充,分析每套装置进出水中的...     

机修梯田的经济效益和生态效应

机修梯田既可以帮助农民脱贫致富，又能起到保护生态、恢复生态、改善生态环境的作用，是一项生态效益和经济效益俱佳的基本农田建设工程。     

氮肥减施对节水灌溉稻田NH3与N2O排放及氮肥利用的影响

为探究节水灌溉模式下黑土稻田NH₃、N₂O排放及氮肥吸收利用对减施氮肥的响应规律,以黑龙江省黑土稻田为研究对象,于2021年进行了大田试验,试验设置常规淹灌(F)和控制灌溉(C)2种灌溉模式,全生育期施氮量设置常规施氮水平(N,110 kg/hm²)、减氮10%(N1,99 kg/hm²)和减氮20%(N2,88 kg/hm²) 3个水平,并在F和C灌溉模式下分别设置不施氮肥处理(CK1和CK2)作为对照组,共8个处理。分析了不同灌溉模式下减施氮肥对水稻全生育期NH₃挥发速率和N₂O排放的影响,计算了氮肥气态损失量和损失率,并基于同位素示踪技术进一步估算了水稻对氮肥的吸收利用量及水稻收获后土壤中的氮肥残留量。结果表明：2种灌溉模式下的氮肥气态损失量及损失率均随着施氮量的减少而降低。控制灌溉模式的应用增加了黑土稻田氮肥气态损失,其各处理的氮肥气态损失量及损失率均高于常规淹灌模式下相同施氮量处理。然而同位素示踪结果表明,采用控制灌溉模式能...     

覆膜冬小麦的生理生态效应研究

本文通过分析覆膜与不覆膜冬小麦的生理生态指标 ,总结了覆膜冬小麦的叶水势、光合速率、蒸腾速率等的变化规律 ,揭示了覆膜冬小麦节水、增产的机理 ,提出覆膜在不同生育阶段的不同效应情况 ,指出了适时揭膜的合理性。     

生物滞留池的水文效应分析

在分析生物滞留池的结构和功能的基础上,利用生物滞留池模拟设计软件RECARGA对生物滞留池在径流消减、地下水入渗补给、积水时间、总处理水量等方面的水文效应进行了模拟,证实了其显著的水文调控功能;对根区深度、根区土壤、降水类型、天然土壤等影响生物滞留池设计的因素进行了讨论,以期为生物滞留池的合理设计提供理论依据.     

污灌区有机氯农药的土—气交换行为与影响因素分析

以我国东北典型污灌区为研究区域,获取相关数据及模型参数,并应用逸度方法探讨了有机氯农药的土-气交换行为及其分馏效应。研究结果表明,在土壤有机质含量一定的情况下,日均温度最大时有机氯农药六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)之间土-气分配系数(KSA)的差异比日均温度最小时高出一个数量级,HCHs比DDTs更容易挥发重新释放进入环境中而进行二次分配,土壤有机质质量分数每提高1%而引起的KSA值的变化率不同,且这种变化会随着有机质质量分数的提高而趋于平稳;辛醇-气分配系数(KOA)与土-气交换逸度分数ff呈负相关关系,当土壤有机质质量分数为1%、2%和3%时,其相关系数分别为-0.743(P0.05)、-0.763(P0.05)、-0.776(P0.05);应用土-气浓度比(Cs/a),进一步判定土壤浓度和大气浓度在其他参数不变的情况下,将会对HCHs及DDTs的土-气交换行为产生影响;HCHs与DDTs的初次分馏及二次分馏效应进一步说明土壤性质及其自身的理化性质均会对分馏效应产生影响。     

人工湿地生态驳岸的建造设计与技术及其应用

传统驳岸存在缺陷和不足,促使生态驳岸建造形成与发展。将人工湿地生态驳岸的特性融入建造设计中,兼顾生态驳岸的功能目标、运行效果,结合地形地质、生态水文和建造技术,探讨了生态设计和建造技术的应用。郑州绿博园湿地区应用该技术,效果良好。