滴头性能综合测试平台构建及其在水力特性研究中的应用

在对国内外滴头性能测试系统进行深入分析的基础上,构建了面向滴头性能研究的综合测试平台,并利用该系统对目前中国农业灌溉领域最为典型的8种迷宫式流道滴头水力性能进行了研究,结果表明测试系统完全符合滴头流量-压力测试要求;升压、降压两种工作方式对滴头出流的有一定影响,但未达到显著水平;经典的流量-压力关系模型完全适合于1.5～15.0 m压力区间;从水力学角度来看,8种滴头能够满足微重力滴灌滴头的要求;滴头流量偏差系数在整个压力区间范围内都在一定数值附近,制造偏差是属于滴头本身的特性,并不随滴头进口压力的变化而变化,用流量偏差系数完全可以反映这种特性.     

聚丙烯酰胺对不同土壤坡地降雨产流产沙的影响研究

聚丙烯酰胺(PAM)是一种新型高效土壤结构改良剂,对适宜的土壤它可抑制土壤表面结皮,增加土壤水分入渗。研究表明,土壤结构是影响施用PAM效果的决定性因素,粗砂土施用后可以增加径流量、减小产沙量,而壤土施用后径流量和产沙量都减小了,并且减少产沙量的效果要好于减少径流量的效果。壤土PAM的施用量以1.4 g/m2较为合适。     

灌水和氮肥类型对土壤微生物量和酶活性的影响

灌水和施氮肥类型对土壤微生物和酶的影响尚不清楚。该研究旨在评估不同灌水和氮肥类型对土壤微生物生物量和酶活性的影响。结果表明,与清水灌溉相比,再生水灌溉显著增加了土壤细菌、放线菌、革兰氏阳性菌的生物量以及总磷脂脂肪酸,增加幅度分别为7.60%、10.48%、4.97%和4.88%。施氮肥显著提高了土壤细菌生物量和总磷脂脂肪酸,增加幅度范围分别为13.42%~17.34%和8.12%~11.19%。与清水灌溉相比,再生水灌溉并没有显著增加土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性。施氮肥也没有显著提高土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性。土壤微生物和酶在施缓释尿素肥的土壤中更为活跃。研究结果表明,与其他土壤微生物相比,放线菌和革兰氏阳性菌生长得更快,能更有效地利用再生水灌溉带入的可溶性有机氮;而细菌能更有效地利用氮肥带入的硝态氮。再生水灌溉和施缓释尿素肥在增加土壤微生物生物量和酶活性方面更有效。为了获得更好的土壤质量,更高的作物产量和可持续性利用水资源,建议夏玉米-冬小麦轮作种植利用再生水滴灌并施用缓释尿素肥。     

沟渠沉积物的氮素迁移转化在干涸期和输水期的试验研究

沟渠沉积物对水中N的迁移转化有重要作用,本文针对有无植物生长的两种沟渠沉积物在干涸期和输水期对N的吸附、硝化和反硝化效应进行试验研究,探讨了植物(芦苇)在此过程中的作用.结果表明,由于沉积物O2含量、有机质含量等因素的变化,吸附、硝化/反硝化强度在干洞期及输水期均呈现有规律的变化.沟渠的干湿变化不利于沉积物对N的去除,在沟渠输水时,芦苇的生长对沉积物N的迁移转化影响不大.     

再生水灌溉对草坪草植株体内氮磷钾及氯元素分配规律的影响

为了缓解城市水资源紧张的趋势,扩大污水资源化力度,确保高质量的都市草坪,该文研究了再生水灌溉对草坪植株体内养分分配的影响.结果表明,草坪草不同器官中氮磷钾及氯元素浓度分配状况相似,即叶片中养分元素浓度茎中养分元素浓度根状茎中养分元素浓度根中养分元素浓度.再生水灌溉下草坪草地上部分养分元素内部间相关性较好,特别是叶片氮素与植株地上部分其他养分元素浓度的相关性都达显著或极显著水平.通过与清水灌溉下草坪草养分分配状况比较发现,采用再生水灌溉有利于氮素、钾素及氯素向植株地上部分分配;随着再生水供水量增加,地上部分植株氮素、钾素及氯素含量减少,而磷素含量增加.采用通径法研究了草坪草植株养分及草坪草质量之间的关系表明,叶片钾浓度、根状茎氯浓度、茎中磷浓度及叶片氯浓度是影响草坪草综合质量的主要影响因素,对草坪草综合质量直接作用较大.      

不同施氮水平对深层包气带土壤氮素淋溶累积的影响

为研究深层包气带土壤中氮素的迁移规律,采用田间小区试验,研究了不同施氮水平(142.5、285和427.5kg/hm2)对夏玉米种植期间0～500cm包气带土壤中氮素淋溶累积的影响。结果表明,不同施氮水平对NO3--N、NH4+-N和总氮有显著影响,施氮越多,NO3--N、NH4+-N和总氮在土壤中的淋溶累积也就越多,夏玉米生育期间土壤中氮素的淋溶累积含量随着夏玉米生长逐渐减少。在0～200cm土层中,收获后不同施肥水平土壤中NO3--N和总氮累积量随施氮量增加而增多,285kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最多,427.5kg/hm2施氮水平NH4+-N累积量最少,但相差不超过0.1kg/hm2,收获后土壤中氮素累积量有损失。夏玉米生育期间不同施氮水平对土壤NO3--N、NH4+-N和总氮的影响深度主要为0～145cm。粉砂壤土中氮素更易累积,砂质壤土中氮素较易随水分淋溶至下层。142.5kg/hm2施氮水平可有效减少NO3--N在土壤中的淋溶损失,降低土壤中NH4+-N和总氮的含量,对地下水构成的潜在污染风险最小。北京地区地下水埋深较深,NO3--N不易淋溶至地下水,但长期大量施用氮肥、田间土壤大孔隙的存在等会加速NO3--N向深层土壤迁移,对地下水水质构成威胁。     

再生水灌溉对深层包气带土壤盐分离子的影响

夏玉米/冬小麦轮作期间,设置3种灌水处理:地下水灌溉,灌水定额52.5 mm;再生水灌溉,灌水定额52.5 mm;再生水灌溉,灌水定额105 mm,研究了田间0～450 cm包气带土壤中主要盐分离子的迁移规律.结果表明:盐分离子质量比和电导率在土壤中从大到小依次为:380 ～ 450 cm壤土土层、0～ 120 cm壤土土层、120～ 380 cm砂土土层;再生水中可溶性K+和C1-表现出较强迁移能力,影响深度450 cm,K+在0～450 cm土层变化,但C1-主要在0～250 cm土层变化;可溶性Ca2和电导率的影响深度为380 cm,但主要在0～ 120 cm土层变化;380450 cm壤土土层对盐分离子的迁移起到了阻滞作用,大幅降低了地下水受到污染的风险.建议利用灌水定额为52.5 mm的再生水灌溉,夏玉米灌水1次,冬小麦灌水4次或更少.     

我国村镇供水工程建设研究

近年来随着我国经济的高速发展,农村居民的生活水平有了很大程度上的提高,房屋、道路、交通、电力等基础设施建设取得了不同程度上的提高,但安全饮水问题却未能圆满解决。严重制约了我国农村经济的发展和新时期下社会主义新农村的建设。介绍了一些典型国家供水工程建设及管理情况,分析了我国村镇供水工程现状,最后提出了我国村镇供水工程的发展对策,为我国村镇供水工程的建设提供参考。     

化学联合调控对玉米光合特性及产量的影响

在水分胁迫条件下,结合有机-无机复合型土壤保水剂(SAP)与膜反射型抗蒸腾剂黄腐酸(FA)两种化学制剂,探究联合调控与单一调控下春玉米光合作用的响应规律及其产量驱动机理。试验采用随机区组设计,设置了CK,SAP,SAP+FA,FA 4个处理。结果表明:SAP是调蓄土壤含水量的控制因素,较CK增加12%以上;化控制剂有其有效作用期,SAP作用于整个玉米生育期,而FA在拔节中后期对光合的促进最明显;SAP+FA处理比CK产量增加21.3%,比FA和SAP分别增加9.3%、11.7%,与光合强度呈现出一致性。     

分形曲线度量与根系形态的分形表征

从分形的角度研究了植物根系统的复杂形态特征。通过量纲分析方法确立了Mandelbrot的分形曲线模型的物理意义。基于实验的可操作性,建立了根系分形度量的应用模型。并依据模型探讨了冬小麦根系在不同生育阶段、不同水分环境和不同根系深度的分形特征。