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。     

蓄水坑灌果园土-树系统中重金属Cd富集特征与风险评价

植物对Cd的吸收和运转能力较强,为了探明蓄水坑灌果园土壤和果实中重金属Cd的含量及其污染风险,以10年生红富士丹霞果树为供试材料,于2019年开展苹果树蓄水坑施灌试验。利用BCR法测定了果园土壤和果树各器官中重金属Cd的含量,并采用单因子法对土壤和果实中重金属Cd含量进行风险评价。结果表明:蓄水坑灌模式促进了果园土壤重金属Cd在土壤表层的累积和向土壤深层的迁移和转化,蓄水坑灌果园0～40 cm土层土壤重金属Cd含量在整个生长季的下降幅度较常规灌溉处理低7.59%～15.72%,而40～160 cm土层土壤重金属Cd含量下降幅度较常规灌溉处理高0.96%～20.95%;生育期末蓄水坑灌果园20～40 cm土壤Cd和传统灌溉果园在60～160 cm的土层范围内表现为不同程度的警戒级尚清洁状态;不同灌溉模式果树各器官对土壤Cd的富集量依次为根系枝梢叶片果实,蓄水坑灌果树各器官Cd含量与吸收富集系数均大于传统灌溉处理,但不同灌溉模式果实中重金属Cd含量均低于我国可安全食用标准。研究结果旨在丰富果园蓄水坑灌理论,亦可为果园土壤环境修复提供科学依据。     

灌溉水湿地净化系统中植物对镉的去除效果研究

我国南方重金属超标水灌溉已成为农田生态系统重金属输入最主要来源。【目的】从源头治理农田灌溉水的重金属Cd污染。【方法】选取梭鱼草、狐尾藻、轮叶黑藻共3种湿地植物作为材料,构建了沉砂池+生态塘+表面流湿地+吸附池系统,探究了系统底泥含Cd量及有机质量的变化与3种湿地植物体内的Cd质量浓度变化趋势及富集转运系数。【结果】①该湿地系统底泥中含Cd量随水流方向呈现递减趋势,各个采样点Cd质量浓度随时间推移而增加,底泥中含Cd量变化范围为1.15～38.58 mg/kg。②底泥有机质量随水流沿程呈缓慢下降趋势,下降幅度最高为13.9 g/kg。3种湿地植物中,梭鱼草地下部含Cd量较高,最高达125.88 mg/kg,地上部最高达9.16 mg/kg,狐尾藻、轮叶黑藻体内质量浓度最高分别达到32.55、6.94 mg/kg。③梭鱼草的富集与转运系数范围分别为8.24～34.96、0.036～0.176,说明梭鱼草中大部分Cd固定于根部,向上转运较少。【结论】3种植物中梭鱼草具有较高的农田灌溉水中Cd净化潜力。     

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。     

盐渍土区微咸水灌溉对冬小麦的影响

河北省黑龙港地区储有相对丰富的浅层地下微咸水。为合理开发微咸水资源,研究了不同灌水（灌水期、灌水量和水质）对冬小麦生长发育和产量的影响。结果表明：咸淡轮灌与灌淡水相比,早期干物质积累慢,LAI低,但后期积累养分能顺利转移到穗部,灌浆速度较快,也能获得高产。冬后关键期灌水,咸淡轮灌比灌淡水处理LAI较低,但茎叶干物质积累量较多的转移到籽粒中,灌浆速度快,两者籽粒产量无显著差异。关键期灌水的籽粒产量略低于充足灌水处理,而水分利用率较高。在此基础上,施肥处理的LAI、灌浆速度和籽粒产量显著大于不施肥处理。     

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。     

镉低积累小麦品种的筛选研究

低吸收重金属作物品种的筛选已经成为重金属污染农田的主要修复方式之一。【目的】筛选镉低积累冬小麦品种。【方法】针对华北平原种植结构,于2017年10月15日在河南省北部某地区进行田间小区试验,采用人工拉沟点播方式播种。研究了47个不同品种冬小麦对重金属镉吸收的差异性。【结果】重金属镉在不同品种冬小麦各部位的量的顺序均为根>茎叶>籽粒,且镉的转运系数和富集系数均小于1,转运系数介于0.10～0.60之间,富集系数介于0.002～0.060之间。不同品种冬小麦籽粒中重金属含镉量介于0.004～0.130之间,相差35.28倍。筛选出籽粒含镉量符合国家标准(GB2715—2016,≤0.10 mg/kg)的品种42个,占所有品种的89.36%,有5个品种籽粒含镉量超过国家标准。冬小麦不同品种间对镉的吸收显示出巨大的差异性。【结论】在重金属镉轻度污染碱性土壤条件下,多数冬小麦品种籽粒含镉量并未超标。     

清、污水灌溉铅、铬在夏玉米体内残留研究

我国总体水资源不足,随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高,加剧了农业用水与工业用水及城市生活用水的矛盾,污水灌溉得以迅速地发展.随着污水灌溉的发展,污水灌溉对作物的影响也备受研究人员关注.通过在西北农林科技大学灌溉试验站进行的清、污水灌溉田间试验,研究了不同污水灌溉条件下重金属铅、铬在夏玉米体内残留的特征.结果表明,在清、污水灌溉条件下,重金属铅、铬在玉米根、茎、籽粒中都出现累积现象,污水中铅含量低时,铅在玉米根、茎、籽粒中的累积主要受土壤铅本底值的影响.     

北运河流域非点源氮磷污染模拟分析及灌溉模式优化

为了减轻北运河流域农田灌溉引起的非点源污染,探索良性农田管理模式,选取北运河流域武清区为研究对象,采用改进的SWAT模型模拟不同灌溉方案下武清区地表径流非点源氮磷污染。结果表明：同一灌溉定额下,随着污灌次数的增加,流域水体内氮磷负荷总量呈先降后升的趋势;在所制定的灌溉情景中,冬小麦越冬、拔节期和夏玉米抽雄期进行污灌,其...     

基于水循环及水资源转化率的农业用水策略

结合我国实际分析农业水循环结构以及农业水资源转化效率,通过农业水循环来提高我国农业用水效率,提出一些建议,以促进我国农业的健康发展。      

基于灰水足迹的流域水环境评价

为实现更加科学的评价流域水环境,基于水足迹理论,提出了更为全面的流域灰水足迹核算评价方法,解决了以往流域灰水足迹评价中污染核算不全面、参数选取原则不统一的问题.以大连市复州河流域为例,从工业、居民生活、畜禽养殖业和种植业四个污染源分析了2018年流域灰水足迹量值与空间特征,同时进行流域水环境评价.结果显示:2018年复...     

微咸水间歇供水方式土壤水盐分布分析

为了研究间歇供水微咸水不同入渗方式对土壤水盐分布的影响,开展了一维积水间歇入渗试验,研究了微咸水矿化度分别为1.75、3和5g/L,及不同周期数和循环率入渗条件下的入渗特性,并对比了不同矿化度、不同周期数与不同循环率对间歇入渗后土壤水盐分布的影响。结果表明,微咸水间歇入渗与一般的间歇入渗规律相同,但在试验取用范围内高矿化度、小周期数和高循环率可以有效促进水分入渗,矿化度提高土壤中盐分含量也随之增加,盐分含量随着间歇入渗周期数的增大而增大。     

咸水灌溉下土壤水盐变化的试验研究

2002年在内蒙古河套灌区红卫节水示范园进行了咸水灌溉试验,分析试验结果得出:咸水灌溉下的土壤经过秋浇后含盐量可以降到咸水灌溉前水平。以荷兰Wageningen农业大学等单位开发的土壤水分大气作物系统模拟软件SWAP为工具,应用示范园的土壤、水、盐分试验资料对模型的参数进行了率定和验证,模型模拟结果和田间试验结果符合较好。     

多级粗滤料滤床─慢滤综合净水工艺研究

为了寻找一种工艺简单、设备耐用、操作管理方便的净水工艺 ,对多级粗滤料滤床慢滤综合净水工艺进行了试验研究。根据所设计的试验流程 ,对两种水质的原水进行试验。苯酚采用 4-氨基安替比林直接光度法测定 ,氨氮采用氨测定的蒸馏滴定法中的预处理方法 ,溶解氧采用碘量法测定 ,浊度用光电浊度仪测定。最终得出了多级串联粗滤成熟期有机物去除率与时间关系、氨氮的浓度变化曲线 ,并对试验结果进行了分析讨论。     

多级粗滤料滤床一慢滤综合净水工艺研究

为了寻找一种工艺简单、设备耐用、操作管理方便的净水工艺，对多级粗滤料滤床-慢滤综合净水工艺进行了试验研究。根据所设计的试验流程，对两种水质的原水进行试验。苯酚采用4-氨基安替比林直接光度法测定，氨氮采用氨测定的蒸馏滴定法中的预处理方法，溶解氧采用碘量法测定，浊度用光电浊度仪测定。最终得出了多级患联粗滤成熟期有机物去除率与时间关系、氨氮的浓度变化曲线，并对试验结果进行了分析讨论。     

优化调度水资源促进节约用水

优化调度水资源,是实现水资源合理利用,节约用水,扩大灌溉面积,为农业高产和持续发展创造条件的重要举措。以位山灌区为例,介绍了引黄灌区搞好水量调配,促进节约用水的实践经验。     

水资源合理利用与节水灌溉

本文提出水资源的概念，指出水资源量不仅取决于水量，还取决于水资源的可利用程度，水资源合理利用主要考虑水资源利用前后水的可利用程度是否充分发挥效用，而不是单纯考虑水资源利用前后水的总量的变化。节水灌溉对水资源的合理利用已经和将发挥重大作用。     

淡水与微咸水入渗特性对比分析

为了研究淡水与微咸水连续和间歇入渗特性的差异,采用矿化度1.33g/L的淡水与矿化度3g/L的微咸水,在黏质土壤条件下进行了一维积水连续入渗及间歇入渗试验。研究结果表明,采用微咸水入渗可以改变土壤的结构特性,从而增大土壤的入渗能力;利用一维代数入渗模型对试验资料进行处理,结果表明模型可以比较精确地描述微咸水入渗过程;入渗水为淡水时,间歇入渗减渗,而入渗水为微咸水时,间歇入渗增渗;间歇入渗的循环率不同,其减渗效果及增渗效果都略有差异。     

基于水市场的水权水资源税博弈分析

我国水资源紧缺日益严重,这就要求我们对有限的水资源量进行合理配置。以博弈论为基本理论框架,建立序贯博弈模型,在水市场存在的条件下对初始水权和水资源税进行博弈分析,运用倒推法求解子博弈精炼纳什均衡,从而得出如何分配初始水权分配和水资源税征收数额,实现对流域水资源的优化配置。同时对建模思路和解决方法进行阐述,并给出算例予以解释。