再生水灌溉条件对小麦品质、产量及重金属影响的试验研究

面临日益严重的水资源危机,再生水作为一种非常规水源越来越受到人们的重视。试验以龙口市和高密市污水处理厂的再生水为灌溉水源,研究在再生水灌溉条件下对小麦品质,产量、重金属含量的影响。研究表明再生水灌溉条件下,小麦的品质及产量略有提高,重金属在小麦体内的累积表现为:根■茎■籽粒,与清水灌溉的小麦品质无显著性差异,而且没有超出《粮食卫生标准》和《食品污染物限量》的要求,不会在小麦体内造成累积。     

再生水灌溉对甘蓝品质和重金属累积特性影响研究

采用天津市纪庄子污水处理厂二级出水作为再生水,以自来水为对照进行甘蓝栽培大田灌溉试验,研究了再生水灌溉对甘蓝品质、微量元素和重金属累积特性的影响。结果表明:再生水灌溉对甘蓝维生素C含量、粗蛋白含量、可溶性糖含量影响与自来水灌溉相比,各处理间检验差异未达到显著性水平;短期再生水与自来水混灌或轮灌对甘蓝微量元素Na、Mg、K、Ca和Zn含量与自来水灌溉间无显著性差异;甘蓝地上部中重金属镉、铅、砷、铬含量虽均低于国家卫生标准(GB 15201—1994、GB 14935—1994、GB 4810—1994和GB 14961—1994)规定,且与自来水灌溉对照间不存在显著性差异。     

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。     

不同混灌模式对镉在冬小麦-夏玉米轮作系统中分配的影响

为了探讨不同混灌模式对华北粮食主产区污灌农田重金属镉阻断效应,以典型污灌区多年来水质状况为背景,通过田间小区试验,研究了不同混灌模式下重金属镉在土壤-冬小麦、夏玉米轮作系统中的分配。结果表明,与微污染水灌溉相比,适宜的清污混灌处理显著降低了冬小麦籽粒中镉累积量,提高了冬小麦籽粒均匀度及产量,同时,适宜的清污混灌处理显著降低了夏玉米籽粒中镉累积量及穗轴质量,提高了夏玉米籽粒均匀度;确保粮食安全前提下,轻度污灌农田土壤10~20cm土层有效含镉量可作为夏玉米籽粒中含镉量的评价指标,估算有效镉临界值为0.36mg/kg。     

再生水灌溉的研究进展

再生水灌溉是解决水资源短缺的有效途径之一.综述了国内外再生水灌溉的研究现状,并对再生水灌溉的前景及今后的研究重点进行了分析.再生水灌溉对地下水的影响主要集中在地下水的盐化、氮磷化合物及其迁移转化方面;再生水灌溉对土壤的影响主要集中在土壤盐分和重金属的累积、对土壤微生物的影响等方面;再生水灌溉对作物的影响主要集中在作物的品质、产量;再生水的安全灌溉技术、不同灌溉技术对土壤化学性质、作物产量、卫生方面的影响;再生水灌溉制度的研究.今后研究重点应集中在以下方面:再生水灌溉标准的制定,氮、磷、有机物、重金属在土壤植被系统中的迁移转化规律,再生水安全高效灌溉技术,研究建立再生水灌溉环境影响和健康风险评价指标与评价方法.     

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.     

再生水分根交替地下滴灌对马铃薯品质和重金属积累影响

以大田马铃薯为试验材料,研究了再生水地下滴灌充分灌溉(FSI)、分根交替灌溉(APRSI)、沟灌充分灌溉(FFI)和分根交替灌溉(APRFI)4种灌水方式对马铃薯块茎品质、重金属积累和产量等的影响。结果表明,APRSI可显著提高马铃薯块茎中淀粉和有机酸含量,与清水对照和再生水充分滴灌相比,淀粉含量分别增加0.37%和0.15%,有机酸含量分别提高4.17%和8.70%;APRSI处理的马铃薯块茎中Cr、Pb、Cu含量较清水对照降低12.5%、5.56%、3.15%,而比FSI降低了20%、10.53%、10.4%;地下滴灌不同灌水处理对马铃薯产量影响不显著,但对水分利用效率较清水和充分灌溉分别提高21.01%和21.90%。因此,再生水地下分根交替滴灌滴灌可提高块茎品质,减轻重金属Cr、Pb和Cu在块茎中的积累,达到二级处理以上要求的再生水对马铃薯进行地下滴灌是一种实用的安全高效灌溉技术。     

不同清污轮灌模式下冬小麦对Cd敏感期分析

为了探讨不同清-污轮灌模式下冬小麦吸收重金属Cd的敏感期,选择典型污灌农田进行清污轮灌田间试验,分析了重金属Cd在冬小麦植物体内的累积动态变化。结果表明,Cd在冬小麦植物体内的累积量表现为根叶茎籽粒;灌浆期使用污水灌溉显著增加冬小麦地上部分Cd累积量和籽粒含Cd量,并降低冬小麦产量;冬小麦籽粒含Cd量与不同生育期根部含Cd量的关联度分别是0.332、0.566、0.753、0.621,即灌浆期成熟期拔节期苗期。灌浆期冬小麦根部含Cd量与籽粒含Cd量关系最为密切,苗期最小。因此,灌浆期是冬小麦吸收Cd的敏感期,苗期污水灌溉影响不明显。     

水肥热耦合对滴灌青贮玉米生长、光合及产量的影响

针对宁夏玉米水肥热利用率低的问题,开展了滴灌土壤水肥热耦合对青贮玉米生长、光合及产量的影响研究.采用三因素三水平正交试验,利用极差分析和方差分析,得出了水肥热耦合影响青贮玉米各项指标的主次顺序、显著性及最优组合方案.结果表明:三因素影响鲜生物产量、籽粒产量的顺序均为灌溉定额>追肥量>根区温度;灌溉定额和追肥量对鲜生物产量影响显著,灌溉定额和追肥量对籽粒产量影响极显著,根区温度对鲜生物产量和籽粒产量影响不显著.青贮玉米的株高、茎粗、叶面积指数、净光合速率、蒸腾速率、鲜生物产量及籽粒产量随着灌溉定额、追肥量和根区温度的增大而增大.在生育期内降雨量为148 mm、地下水埋深1.66 m条件下,综合考虑水肥热耦合对滴灌青贮玉米生长、光合及产量的影响,确定三因素最优水平组合为A3B3C2,即灌溉定额为2520 m3/hm2、追肥量为594 kg/hm2(纯N为273.24 kg/hm2)、覆普通地膜,鲜生物产量和籽粒产量均最高,鲜生物产量为96638 kg/hm2,比CK增产14.96％;籽粒产量为14927 kg/hm2,比CK增产13.25％.可为引黄灌区青贮玉米高效节水灌溉土壤水肥热调控制度推广提供理论依据.     

再生水灌溉对冬小麦产量和品质的影响

以龙口市污水处理厂(90%以上都是生活污水)处理后的再生水为灌溉水源,采用清水当地灌溉定额、75%(再生水)当地灌溉定额、100%(再生水)当地灌溉定额、125%(再生水)当地灌溉定额4种处理方案,以龙口市污水处理厂附近的农田为试验基地进行试验.通过对小麦中常规养分和重金属元素的检测、分析,确定再生水灌溉对小麦产量和品...     

再生水灌溉对土壤盐渍化与重金属累积影响研究

再生水是农业灌溉重要的水资源,为了合理利用城市污水处理后的再生水资源,采用包头南郊污水厂二级出水作为再生水,以自来水为对照进行土柱试验,研究再生水灌溉下对土壤盐渍化以及重金属离子累积分布的影响。结果表明,除0~15 cm土壤中全盐量、电导率会增加外,其余土壤深度全盐量、电导率均无显著差异。重金属在土壤中累积不明显,同时,不同再生水灌溉重金属差异不大,且土壤中重金属含量均远低于国家标准规定的允许值,表明再生水灌溉短期内不会对土壤环境造成污染。     

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。     

再生水灌溉对土壤质量影响研究综述

从再生水灌溉对土壤的物理性质、pH值、全盐量、肥力、微生物、重金属、有机污染物等7个方面,总结了近年来国内外学者在再生水灌溉对土壤质量方面的研究进展。现有研究表明:再生水灌溉除在土壤盐分、微生物活性及有机污染物含量方面得出研究结果一致外,其他方面研究结果存在分歧。研究内容涉及面广,主要侧重效应研究。今后,应在再生水灌溉对土壤质量机理和机制方面做深入研究、加强对多因素田间试验的研究、重点利用模型研究再生水灌溉对土壤盐分、重金属及有机污染物的运移趋势和规律,评估可能造成的生态风险。为在避免环境污染的前提下,达到充分利用再生水来缓解中国缺水基本国情的目标提供更科学的理论依据及指导。     

Corn yield responses under crop evapotranspiration-based irrigation management

Improving irrigation water management is becoming important to produce a profitable crop in South Texas as the water supplies shrink. This study was conducted to investigate grain yield responses of corn (Zea mays) under irrigation management based on crop evapotranspiration (ET_C) as well as a possibility to monitor plant water deficiencies using some of physiological and environmental factors. Three commercial corn cultivars were grown in a center-pivot-irrigated field with low energy precision application (LEPA) at Texas AgriLife Research Center in Uvalde, TX from 2002 to 2004. The field was treated with conventional and reduced tillage practices and irrigation regimes of 100%, 75%, and 50% ET_C. Grain yield was increased as irrigation increased. There were significant differences between 100% and 50% ET_C in volumetric water content (θ), leaf relative water content (RWC), and canopy temperature (T_C). It is considered that irrigation management of corn at 75% ET_C is feasible with 10% reduction of grain yield and with increased water use efficiency (WUE). The greatest WUE (1.6 g m⁻² mm⁻¹) achieved at 456 mm of water input while grain yield plateaued at less than 600 mm. The result demonstrates that ET_C-based irrigation can be one of the efficient water delivery schemes. The results also demonstrate that grain yield reduction of corn is qualitatively describable using the variables of RWC and T_C. Therefore, it appears that water status can be monitored with measurement of the variables, promising future development of real-time irrigation scheduling.     

灌溉水质对苜蓿生长和养分吸收的影响

采用盆栽试验研究了污水、再生水等不同灌溉水质对三次刈割期内苜蓿生长和养分元素吸收的影响。结果表明,相对于清水灌溉,再生水及污水灌溉可增加苜蓿的株高及产草量,但长期引用未经处理的污水灌溉不利于苜蓿根系的生长。第一次刈割时各灌溉处理间含钾量差异不显著,第二次刈割时污灌、再生水灌溉处理与清水灌溉相比苜蓿含钾量分别增加了33.05%和40.68%,第三次刈割时分别增加了12.90%和23.39%。污水及再生水灌溉处理苜蓿含钙量在第一次刈割时显著高于清水灌溉,但在第二、三次刈割时均低于清水灌溉。未经处理的污水不宜用作灌溉,采用混灌与轮灌方式可适当减缓其不利效应;再生水可作为苜蓿的灌溉用水,但其长期效应仍需进一步深入研究。     

再生水灌溉过程中土壤盐分及重金属运移研究

采用污水处理厂再生水,以自来水为对照,通过土柱模拟试验,研究了2种灌溉方式下土壤盐分及重金属的积累分布规律,同时分析了土壤淋滤液中重金属的质量浓度。结果表明,除0～20cm土层全盐量增加外,20～60cm土层盐分积累与自来水灌溉无明显差异;重金属在土壤中累积不明显,与自来水灌溉相比,重金属质量分数无显著差异;土壤淋滤液...     

再生水灌溉对绿地土壤的影响研究进展

通过查阅再生水灌溉绿地的相关研究文献,总结了再生水灌溉对绿地土壤的影响及其研究的最新进展。长期用再生水灌溉会使绿地土壤的肥力、盐分及重金属含量增加,并且会发生盐碱化现象,使土壤板结,渗透率下降,对植物生长造成不利影响。归纳分析了避免和消除这些不利影响的方法,在此基础上,总结提出了再生水灌溉绿地需进一步研究的问题。     

再生水灌溉对果菜类蔬菜产量及品质的影响

为推动再生水灌溉作物的适宜性分类，该文研究了再生水灌溉对果菜类蔬菜产量与品质的影响。结果表明，再生水处理与对照处理相比可显著增加果菜类蔬菜产量，其中，西红柿、黄瓜平均增产15.1%、23.6%。茄子、豆角增产60.7%、7.4%。再生水灌溉对果实含水率、粗蛋白、氨基酸含量、可溶性总糖、维生素C、粗灰分、硝酸盐、亚硝酸盐等品质或营养指标无显著影响，再生水灌溉处理硝酸盐、亚硝酸盐含量低于标准限值。研究为再生水适宜灌溉的作物筛选提供了技术依据。