中国农业的可持续发展与节水农业

分析了中国的可持续发展离不开农业的可持续发展，论述了农业可持续发展对水的需求以及农业可持续发展所面临的水危机，指出实施节水农业是农业可持续发展的重要措施，并对节水农业的一些做法作了简要阐述。     

基于BP神经网络的土壤氮素运移模型

随着淡水资源的日益紧缺,再生水灌溉已成为人们日益瞩目的研究方向,而再生水灌溉条件下土壤氮素运移规律与模拟成为这个研究的关键环节之一.以往对土壤氮素运移的模拟主要聚焦在数值模拟上,鉴于数值模拟在应用上的复杂性,为了寻找一种简便实用的模拟方法,尝试引入人工神经网络技术对土壤氮素运移进行模拟,经模拟计算得出,拓扑结构为10:12:7的BP网络模型可以较精确地模拟再生水灌溉条件下的土壤氮素运移,此研究为土壤氮素运移的研究开辟了新方向.     

再生水灌溉对土壤表层大孔隙的影响

再生水是农业灌溉重要的水资源,但作为灌溉用水,因其所富含的营养物质含量和有害物质浓度不同,其对土壤基本物理性质及土壤内部孔隙的影响也存在一定差异,为探明不同水质再生水灌溉下土壤的退化情况,该研究进行了为期1.5a的室外大田灌溉试验,对比4种不同水质（W1：预处理后的生活污水,W2：再生水1,W3：再生水2,W4：自来水）灌溉后土壤的多项基本理化性质的变化情况,包括：pH值、电导率（electrical conductivity,EC）、钠吸附比（sodium adsorption ratio, SAR）及土壤大孔隙和大孔隙结构等。结果表明：1）再生水灌溉1.5a后与淡水灌溉相比,土壤SAR和Na⁺含量等理化指标均有一定提高,但除SAR及pH值指标有显著提高外,其他指标变化差异并不显著（P<0.05）不同水质再生水短期灌溉均不会造成表层土壤盐碱化。2）再生水灌溉后土壤的总孔隙度变化并不显著,但不同水质再生水灌溉显著增加了表层土壤的大孔隙度和大孔隙连通性（P<0.05）,较W4处理,W1、W2和W3处理的大孔隙度（等效孔隙直径D>50 μm）分别增加了120.76%、131.23%和49.69%,连通孔隙占比和连通性指数也均有所增加,但再生水灌溉也显著堵塞土壤内微小孔隙,进而影响土壤水力性质。3）土壤孔隙网络模型结果表明,再生水灌溉后土壤连通性出现了明显改善,孔隙间的连接通道数量显著提高,孔隙网络发育更加复杂,土壤透气性有所增强。综上所述,短期再生水灌溉并不会导致土壤的严重退化,但从长远灌溉发展的角度看,W1水质处理对土壤是有害的,而适当的调低水质标准,对土壤的负面影响并不显著,甚至在一定程度上改善了土壤的通气性。     

黑麦草植株-土壤环境因子对铅污染的响应研究

采用盆栽根袋试验,研究了Pb胁迫(0、100、300、500、1 000mg/kg)对黑麦草植株生长发育状况和土壤环境特性的影响。结果表明,0~300、300~500、500~1 000mg/kg为不同Pb胁迫层次,其中Pb质量分数为300mg/kg和500mg/kg时有利于黑麦草根系生长。另外,根际土壤pH均较非根际土壤低,pH在生长50d时差距较大。黑麦草整个生长发育阶段内,根际土壤含Pb量均小于非根际土壤,生长50d时土壤Pb质量分数最低。黑麦草生长40~50d时,修复效果最明显。     

位山灌区节水改造中的几个问题

位山灌区是黄河下游最大的引黄灌区，位山灌区存在的主要问题是池渠泥沙淤积严重，处理困难；工程配套率低，渠道渗漏严重，渠系水利用率不高；灌区水资源供需矛盾突出。就灌区节水改造规模、水沙优化调度模式，田间工程配套模式与节水灌溉技术，适宜的井渠结合形式等问题进行了详尽的分析与探讨。     

再生水和养殖废水灌溉下生物质炭和果胶对土壤盐碱化的影响

再生水和养殖废水作为农业灌溉替代水源会对土壤盐碱性产生影响,而生物质炭和果胶由于其对土壤结构和性质的影响而有可能对2种水源灌溉下造成的土壤盐碱化产生调控作用。【目的】揭示再生水和养殖废水灌溉下生物质炭和果胶对土壤盐碱化的影响及其差异性。【方法】利用根箱试验的方法测定了土壤pH值、EC、盐分离子等指标,计算了土壤钠吸附比和碱化度。【结果】与养殖废水灌溉相比,再生水灌溉增加了土壤pH值、EC、盐分、钠吸附比和碱化度,有引发土壤次生盐渍化和碱化的风险。生物质炭和果胶的添加对土壤pH值无显著影响。在蒸馏水和再生水灌溉时生物质炭处理土壤的电导率和盐分与不添加处理无显著差异,但在养殖废水灌溉时生物质炭处理非根际土壤电导率和盐分分别比不添加处理显著增加了34.9%和40.4%。灌溉水源相同时,果胶处理土壤电导率和盐分与不添加处理无显著差异。果胶处理土壤的钠吸附比和碱化度高于生物质炭处理和不添加处理。【结论】生物质炭增加了养殖废水灌溉下土壤发生次生盐渍化的风险,而果胶增加了再生水和养殖废水灌溉下土壤发生碱化的风险。     

不同潜水埋深污水灌溉硝态氮运移试验研究

随着污水灌溉的迅速发展,污水灌溉对土壤环境及地下水的影响日益受到人们的关注。通过污水灌溉田间试验,探讨了不同潜水埋深条件下,污水灌溉对土壤及地下水中硝态氮的影响。结果表明:与灌水前相比,灌水后土壤硝态氮含量的峰值都出现下移现象,灌水对土壤中的硝态氮有强烈的淋洗作用;地下水埋深相同时,高灌水量处理土壤增加的硝态氮含量比低灌水量处理的大;灌水量相同时,土壤硝态氮增加量随着地下水埋深增加而增大。     

猪场废水灌溉对夏玉米生长及水分利用效率的影响

为了缓解农业水资源紧缺的状况,通过小区灌溉试验,研究了不同水平的氮肥与不同灌溉量、不同灌溉次数的猪场废水配施条件下夏玉米主要生长指标的变化,探讨了水肥耦合对夏玉米产量和水分利用效率的影响,建立了夏玉米产量的水肥耦合模型,以期为制定合理的猪场废水灌溉制度提供理论依据。结果表明:相同施肥水平时,株高、叶面积指数表现为养殖废水高灌>低灌>对照处理,拔节期差异达到显著水平,收获后养殖废水高灌处理的产量和淀粉含量也显著高于低灌和对照处理。相同养殖废水灌溉条件下,不同施肥处理的株高、叶面积指数以及产量差异不显著。低灌处理水分利用效率要显著高于高灌处理;综合产量、水分利用效率等指标来看,猪场废水高灌(900 m3/hm2)、低水平施肥(30 kg/hm2)处理不仅节约肥料,而且能够保障产量。     

基于经济组网方式的地下水限量开采自动控制系统

在灌溉远程自动控制系统中,数据通讯部分的工程投入,一般占工程总投入的50%以上.该文根据工程实践,从数据传输部分入手,将经济组网方式、无线半双工窄带高速数据通讯技术、先进的数据库访问连接技术以及错开水泵开关与数据采样、数据传输的时间等抗干扰技术措施,应用于地下水限量开采自动控制系统.有效地降低了工程造价,使灌溉远程自动控制系统的整体技术经济性能得到了显著提高.     

城市污水再生水灌溉对黑麦草生长及土壤磷素转化的影响

为了进一步明确城市污水再生水的农业利用价值,在温室条件下采用盆栽试验方法种植黑麦草,以自来水(clean water,CW)灌溉为对照,分别进行全再生水(reclaimed municipal wastewater,RW)和混合再生水(自来水+再生水,CW+RW,1∶1)灌溉处理,研究了再生水灌溉对黑麦草生长和土壤磷素的转化特征。结果表明,城市污水再生水灌溉显著增加了黑麦草地上部和根系的生物量,CW+RW处理黑麦草地上部和根系生物量在播种55 d后分别较对照(CW)增加18.92%和6.42%,RW处理分别增加26.79%和10.55%;黑麦草地上部磷含量分别显著增加8.48%和10.93%。再生水灌溉土壤全磷含量变化不大并有减少趋势,但土壤速效磷含量CW+RW和RW处理分别较对照(CW)增加29.15%和43.80%;CW+RW和RW处理显著增加了土壤有机磷组分中的活性有机磷和中活性有机磷,与对照CW相比,其中活性有机磷增幅分别为50.30%和81.57%,中活性有机磷增幅分别为7.66%和13.68%;也显著增加了无机磷组分中的Ca2-P和Ca8-P,CW+RW和RW处理Ca2-P含量由对照的12.90 mg·kg-1分别增加到16.42 mg·kg-1和15.49 mg·kg-1,与对照相比,增幅分别为27.29%和19.38%,Ca8-P增幅分别为19.94%和16.03%。再生水灌溉显著降低了土壤pH并显著增加了土壤有机质含量,这可能是增加土壤磷活性的原因之一。再生水灌溉对提高土壤磷素利用率有促进作用。