再生水灌溉模式对潮土结构性质及导水性能的影响

为揭示再生水不同灌溉模式下土壤结构性质及导水性能的差异。通过室内模拟土柱入渗试验,以清水灌溉为对照(CK),研究了再生水持续灌溉(RW)、再生水—清水混合灌溉(RW-2)及再生水—清水交替灌溉(ARW)3种灌溉模式对土壤容重、总孔隙度、团聚体稳定性、入渗率及饱和导水率的影响。结果表明:相比CK,各处理容重呈降低趋势,总孔隙度增加,但差异均不显著;再生水灌溉促进潮土>1mm粒级团聚体向<1mm粒级团聚体转化,相比CK,各处理<1mm粒级团聚体含量分别增长11.51%~31.22%;潮土团聚体水稳定性降低;各处理>0.25mm粒级团聚体含量分别降低2.92%~9.75%,平均质量直径分别降低11.30%~38.38%,几何平均直径分别降低3.93%~12.78%,其中RW最为显著;相关性分析表明,>1mm粒级水稳性团聚体含量对潮土结构稳定性贡献最大;再生水3种灌溉模式下潮土入渗率分别显著增长80.00%~260.00%;ARW处理潮土有效导水率上升22.68%,而RW和RW-2处理土壤有效导水率分别下降14.47%和42.36%。保持潮土结构性质方面以RW-2处理最好,改善潮土导水能力方面则以ARW处理最为显著。     

Effect of Soil Sample Size on Saturated Soil Hydraulic Conductivity

Saturated hydraulic conductivity (K_sat) is regarded as a key soil physical variable to determine soil infiltration rate, percolation depth and other hydrological processes. The purpose of this study was to determine the best soil sampling’s ring size for measuring K_sat. For this purpose, 25 rings with five different diameters (2, 3, 4, 5 and 6 inch) and with the same depth of 20 cm (five replicates) were hammered in close vicinity to each other into the ground of undisturbed loess deposits of a small farm to measure K_sat and bulk density. Hydraulic conductivity was measured at three constant loads of 22, 27 and 32 cm. The results showed that the ring with the internal diameter of 6 inches had the minimum variation coefficient and maximum K_sat for all the three hydraulic heads. In addition, the bulk density of this ring size was less than the other rings.     

再生水灌溉草坪对土壤质量影响的试验研究

采用随机区组设计,研究了再生水(Reclaimed Water)灌溉黑麦草(Lolium perenne L.)、早熟禾(Poapratensis)、高羊茅(Festuca arundinacea)、结缕草(Zoysia japonica)、野牛草(Buchloe dactyloides)、麦冬(Radix liriopes)6种草坪草对土壤质量的影响,结果表明:(1)再生水灌溉能增加土壤养分,但根据养分在土壤中迁移的难易程度及不同草坪的根系分布特征,再生水灌溉输入的养分在土壤剖面分布不同;(2)再生水灌溉后的土壤虽然碱化度处在5%～10%弱碱化范围,但与自来水灌溉相比,其在土壤剖面中的分布有扩大的趋势;(3)在6种供试草坪草中,再生水灌溉后黑麦草和结缕草土壤质量最好,可见黑麦草和结缕草比较适宜进行再生水灌溉。     

初始含水量对盐碱土饱和导水能力和盐分淋洗的影响

为了探究初始含水量对盐碱土饱和导水能力和盐分淋洗的影响,采用室内模拟试验,进行了6个不同初始含水量的定水头饱和导水能力试验。结果表明,盐碱土饱和导水率随初始含水量的增加而减小,二者呈显著的线性负相关;随初始含水量的增加,淋洗液pH值降低,电导率升高;随盐碱土饱和导水率的增大,淋洗液pH值升高,电导率降低,二者均与饱和导水率间呈对数关系。长期淹水状态下,盐碱土饱和导水能力平稳降低,盐分淋洗效果也变差。     

微咸水与再生水混灌对土壤特性的影响与灌溉效应评估

为了探讨淡水资源不足地区微咸水的合理利用方式.通过盆栽试验,以清水灌溉为对照,研究不同比例微咸水与再生水混合灌溉对水盐、水溶性离子、滴水穿透时间WDPT、有机质以及酶活性的影响,并利用第二代生物综合响应指数法(IBRv2)对微咸水与再生水混灌效应进行评价.结果 表明:(1)与再生水灌溉(T1)相比,随着混合溶液中微咸水...     

沼液灌溉对土壤质量的影响

通过田间试验研究了不同沼液灌溉量对土壤质量和生态安全的影响.结果表明在N、P、K养分相等条件下,完全沼液灌溉和与化肥配合施用均能改善土壤肥力,重金属等有害元素在国家土壤环境质量指标内,但沼液长期灌溉对土壤质量的影响还需进一步研究.     

再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响

2011—2013年,经过3年小区实验,分析了再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响。实验结果表明,再生水区的土壤总氮、总磷和有机质的含量呈现低于清水对照区的趋势,而硝态氮与碱解氮含量却高于清水对照区。再生水灌溉区土壤Cd含量高于清水对照区,而Pb、Cu的含量均低于清水对照区。土壤中重金属有一定的积累现象,但均未超出《土壤环境质量标准(GB 15618—1995)》中的重金属限量值,说明短期再生水灌溉未造成土壤重金属污染。再生水灌溉在一定程度上能提高葡萄的产量,但对葡萄的品质未产生有利的影响。3年实验中,再生水灌溉区葡萄的重金属含量低于清水灌溉区,说明短期再生水灌溉对葡萄重金属含量的影响不大。研究表明再生水可以用作灌溉用水,但再生水中重金属对环境的影响是长期的、积累的、复杂的,要确保再生水灌溉的安全还需进一步研究。     

干粉PAM溶解时间对土壤饱和导水率的动态影响

本试验选取两种质地土壤(黏壤土和砂壤土),采用3种干粉PAM施用水平(0、22.5 kg/hm~2和45 kg/hm~2),测定土样在10.25 mm/h入渗速度下的土壤饱和导水率(KS),然后根据土样团聚体含量和稳定性及团聚结构的微观图片,分析干粉PAM影响下土壤结构的变化特征,进而说明干粉PAM溶解时间对KS的影响机理。结果表明:施用PAM后,KS随干粉PAM在水中溶解时间的延长而逐渐减小,最终趋于稳定;干粉PAM溶解时间较短时,PAM处理的KS高于对照,其中PAM施用水平45 kg/hm~2时砂壤土KS提高幅度最大,较对照提高26.87%,但不同PAM施用量处理间的KS差异不显著。干粉PAM溶解时间足够长时,PAM处理的KS均显著低于对照,其中PAM施用水平45 kg/hm~2时黏壤土KS降低幅度最大,较对照降低10.86%,但是不同施用量处理间KS差异不显著。从影响机理上分析,PAM主要是通过增加土壤团聚体含量及稳定性来提高KS;而干粉PAM溶解时间足够长时,由于PAM易吸附土壤颗粒,水解后的PAM分子链不断伸张延长,堵塞了土壤孔隙,加上PAM本身的黏滞特性,从而降低了KS。研究干粉PAM溶解时间对KS的动态影响,可以为PAM在改善土壤导水能力方面的应用提供理论依据。     

沙粒对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响

为探求碱土饱和导水率与出流液电导率及pH之间的关系,采用室内模拟实验对含沙粒碱土的饱和导水率、出流液电导率及pH进行测定,分析了沙粒添加量和粒径对碱土饱和导水率、出流液电导率及pH的影响.结果表明:随沙粒添加量逐渐增加,碱土饱和导水率不断升高,两者呈极显著指数关系;碱土饱和导水率随沙粒粒径增加呈无规律的变化趋势;出流液电导率和pH值随沙粒添加量增加而降低,电导率和沙粒添加量问存在指数函数关系,但pH与沙粒添加量间无函数关系;出流液电导率和pH值随沙粒粒径增加均呈无规律变化趋势;出流液电导率和pH值均随饱和导水率的升高而降低,二者与饱和导水率间均呈对数关系.     

测定时间对定水头法土壤饱和导水率的影响

为了探究测定时间对定水头法土壤饱和导水率(Saturated soil hydraulic conductivity,Ks)测定结果的影响,采用室内模拟试验,以关中塿土为研究对象,测定原状土(1.5 g cm-3)及不同容重(1.2、1.3、1.4、1.5、1.6 g cm-3)扰动土长时间序列下(45 d)的饱和导水率及出流液电导率,并在实验结束后将土样分层用吸管法测定颗粒组成。结果表明:饱和导水率测定值随时间先迅速降低达到一个拐点(近稳定点)后缓慢降低至最终稳定,对于原状塿土,近稳定点(1.33 d)Ks测定值0.0762 cm h-1与终稳定点(4.42 d)Ks值0.0640 cm h-1差异不显著(P0.05),初步建议测定时间为1.5 d。原状土比同容重的扰动土先达到稳定且稳定时的Ks值更大,随着土壤容重增加,Ks越快稳定(分别4.92、4.42、2.92、2.5、1.5 d),且稳定时Ks值越小。不同时刻出流液的电导率与饱和导水率极显著相关(P0.01),试验后粉粒含量随土样深度有所上升,说明土粒的膨胀与迁移对Ks测定的稳定时间均有影响。     

灌溉方式对土壤水分运动参数的影响

通过实测和拟合的方法研究了不同灌溉方式对土壤饱和导水率及非饱和土壤水分运动参数的影响。结果表明:膜下滴灌明显改善了土壤导水性能,0-10 cm各土层土壤饱和导水率明显高于地面漫灌,并且两种灌溉方式下土壤饱和导水率都高于裸盐地;不同灌溉方式下,相同含水率所对应的非饱和导水率及非饱和扩散率均不同,0-100 cm各土层都表现为膜下滴灌>地面漫灌>裸盐地。膜下滴灌对土壤水分运动参数的影响,并不是由土壤质地、容重、温度、盐分等因素作用而引起,可能是由于膜下滴灌改变了土壤的团粒结构或土壤中盐分的离子组成而造成的。     

土石混合介质饱和导水率的研究

采用恒定水头法对土石混合介质的饱和导水率进行测定,分析不同碎石含量及碎石直径对饱和导水率的影响,同时利用实测值对Peck—Watson及Bouwer—Rice两个传统估算方程的估测精度进行比较。结果表明：（1）饱和导水率随碎石含量先增大后减小,且两者呈二项式关系;（2）饱和导水率随碎石直径增大而减小,两者呈幂函数关系;（3）碎石直径介于1．0～5．0cm时,Bouwer—Rice和Peck—Watson方程对饱和导水率的估算结果均大于实测值。     

冻融循环对黄土区土壤饱和导水率影响的试验研究

为探明黄土高原北部冻融过程对土壤饱和导水率的影响,采用冻融循环模拟的方法,分析了不同土地利用和不同土层深度下冻融循环前后土壤饱和导水率(Ks)的变化特征。结果表明:冻融过程对Ks有显著影响,经15次冻融循环后,Ks总体上呈减小趋势,其影响程度因土地利用类型和土层深度不同而异。冻融循环后4种土地利用0~10 cm土层Ks均显著下降,柠条林地下降幅度最大,其次为农地、苜蓿地和撂荒地,这与土壤的松散程度有关。除撂荒地外,冻融循环过程对其它3种土地利用10~20和20~40 cm土层Ks无显著影响。4种土地利用0~10 cm土壤田间持水量和饱和含水量经冻融循环后均有不同程度下降,表明冻融循环后土壤孔隙度降低度降低。研究可为揭示冻融循环对黄土区土壤饱和导水率的影响机理以及为土壤水分匮乏的寒区旱区春季降水及积雪融水的高效利用提供理论依据。     

不同浓度镉水灌溉对土壤及水稻品质的影响

通过桶栽土培水稻试验研究不同浓度(0.04,0.08,0.10,0.12,0.20,0.24mg/L)镉水灌溉对土壤及水稻产量和品质的影响。结果表明,重金属Cd主要累积在5-20cm土层,对水稻的株高有明显的抑制作用,对千粒重也有影响,但对水稻的每穗粒数及单株产量无明显影响。不同浓度镉水灌溉对稻米的外观品质、碾米品质有一定的抑制作用,但均能达绿色大米标准;营养品质则不受影响,6个处理下蛋白质、直链淀粉含量均能达标,且与CK无差异。土壤中的Cd含量随着镉水浓度的增大而增大,稻米中的Cd含量也与镉水浓度成正比。镉水中的大部分Cd残留在土壤中,6个处理下残留量分别为99.3%,73.8%,60.4%,55.5%,37.4%,47.6%,由此可见,镉水浓度越小,土壤对Cd的吸收能力越强,镉水浓度越大,土壤对Cd的吸收能力越弱。当镉水浓度大于0.20mg/L时,精米中的Cd含量达到了限量标准值(0.2mg/kg),说明灌溉水中的重金属Cd的浓度应该控制在0.20mg/L以下。     

海冰水灌溉对棉田水分及棉花产量的影响

采用海冰水（全盐含量为3‰）灌溉与井水灌溉对比,结合3种施肥措施：无机肥（传统施肥）、有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施和不施肥处理,研究不同施肥条件下海冰水灌溉对土壤水分、棉花产量及水分利用效率的影响。结果表明：1）棉花整个生育期海冰水灌溉处理1m土层的土壤含水率均高于井水灌溉的处理,尤其在灌溉后0—40cm土层的土壤含水率差异显著,约为12个百分点。2）海冰水灌溉条件下,有机肥与无机肥配施、土壤调理剂与无机肥配施较传统无机肥处理均可显著提高盐碱地棉花籽棉产量,分别增产约10％、27％,井水灌溉处理也有相同的趋势,分别增产约12％、22％。3）无论井水或海冰水灌溉,有机肥与无机肥配施或土壤调理剂与无机肥配施均可显著提高棉花的水分利用效率,海冰水灌溉小区的棉花水分利用效率,两种施肥处理均高于传统无机肥处理,约为8％、30％。两种灌溉水源对棉花产量和水分利用效率均无显著影响。     

含岩屑紫色土水力特性及饱和导水率传递函数研究

紫色土中存在的岩石碎屑会对土壤的水力性质如饱和导水率、水分特征曲线产生显著影响.以两种不同母质发育的土壤(紫色页岩和紫色泥岩)为研究对象,设置0.25～2、2～5、5～10 mm三个岩屑粒径水平,0、30％、50％、70％、100％五个岩屑含量水平,采用压力膜仪法和定水头法分别测定水分特征曲线和土壤饱和导水率.利用BP...     

再生水灌溉对土壤性能和土壤微生物的影响研究

土壤性能和土壤微生物是再生水灌溉对环境安全效应评价的重要指标。通过模拟试验,以北京高碑店污水处理厂生产的再生水浇灌大豆为例,分析了收获期土壤理化特性及微生物类群变化。结果表明,再生水灌溉能够在一定程度上提高土壤肥力,表现为有机质和有效磷显著增加;土壤重金属铅、镉含量相对清水和土壤本底无明显增加,但土壤溶液电导值（EC）增加显著,在一定程度上造成盐度累积。在土壤微生物方面,再生水灌溉使土壤细菌数量相对清水灌溉处理增加;二级再生水和三级再生水灌溉处理间的放线菌数量差异显著,且明显高于清水对照;再生水灌溉对真菌数量影响不大。再生水灌溉使大豆根际土壤脲酶活性增加,碱性磷酸酶活性最高。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分含量之间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力和土壤环境质量的指标。     

入渗水水质对土壤导水特性影响的试验研究

为探究不同入渗水水质对土壤导水特性的影响,采用圆盘负压入渗法进行试验研究,选取两种水质(蒸馏水和自来水)对黄壤和红壤进行4个压力水头(0,-3,-6,-9cm)下的圆盘入渗试验。结果表明,随着入渗水电导率的增大,土壤入渗率、吸渗率及导水率均随之增大,且红壤在不同电导率的入渗水作用下土壤吸渗率的变化差异显著(P0.05)。在低水头压力下,两种水质入渗条件下测得的土壤导水率差异显著(P0.05);在高水头压力下,两种水质入渗下测得土壤导水率差异不显著,表明入渗水水质对土壤导水率的影响主要发生在低压力水头下即在细孔隙下的导水特性上。两种土壤的大孔隙与中等孔隙对水流贡献率随入渗水电导率的增大而增大,而小孔隙对水流贡献率随入渗水电导率的增大而减小,入渗水水质对红壤土不同级别孔隙水流贡献率的影响显著(P0.05)。研究分析相关参数的变化有利于探讨野外试验时入渗水水质对试验结果的影响,对于正确认识农田水文过程、开发利用劣质水资源、提高农业灌溉灌水质量和灌水效率等具有重要意义。     

磁化水灌溉对土壤水盐分布和春玉米产量的影响

以春玉米为研究对象,通过磁化水灌溉试验,研究磁化水灌溉条件下不同灌水量(4200,4800,5400 m3/hm2)对土壤水盐分布、玉米干物质量积累、产量及生长特性的影响,以探寻3500 Gs磁化强度磁化水灌溉条件下适宜的灌水量,为促进塔里木盆地农业资源高效利用提供相关数据支持.结果表明:不同灌水量下磁化水灌溉均能提高...     

水土流失对清林径水库水质的影响研究

水土流失对水库水质的影响是多方面的,研究结果表明,水土流对清林径水库最主要的影响是：水体感官混浊度指标与降雨强度呈正比;水土流失的营养盐进入水体,水质接近营养化水平,水土流失严重区域,