商丘试验区引黄水,地下水联合调度大系统递阶管理模型研究

在分析概化商丘试验区不资源现状的基础上,采用大系统分析协调算法,建立了试区引黄水、地下水联合调度大系统递阶管理模型,并刍对各子系统的特点,建立了相应的优化管理模型。实例计算和灵敏性分析表明：该模型灵敏度较高,拟合实际较好。     

加氯再生水交替灌溉对土壤氮素残留和马铃薯大肠菌群影响

针对再生水灌溉潜在环境污染及食品安全问题,通过田间小区试验,研究了不同灌溉方法、灌水水质和灌水水平对土壤大肠菌群含量、马铃薯块茎表皮和组织内部大肠菌群含量影响。结果表明：收获后,加氯再生水交替灌溉处理表层土壤矿质氮显著高于其他处理,加氯再生水交替灌溉保持马铃薯产量的同时,增加了根层土壤氮素的可利用性及后效性;加氯再生水交替灌溉根层土壤大肠菌群数量显著低于其他灌水处理,尤其是加氯再生水交替灌溉马铃薯组织内部大肠菌群数量仅为46 MPN/100 g,低于马铃薯淀粉标准一级品规定。因此,加氯再生水交替灌溉兼具保障马铃薯卫生安全与节水高效双重功能的灌溉策略。     

农业灌区机井规划布局研究进展

农业灌区机井的合理布局对于合理开发利用地下水资源,保障粮食安全等方面都有着极其重要的作用。从灌区机井规划布局的基础理论研究、规划布局的方法、机井空间布局适宜性评价三个方面概括了机井布局的国内外研究现状与存在问题,并对下一步研究重点给出了建议：加强井渠结合灌区机井规划研究,强化机井空间布局及其适宜性评价方法探讨,重视GIS技术、地下水模拟软件和各种现代启发式算法等新技术在机井空间布局优化应用研究。     

商丘试区水资源需求与粮食安全分析

商丘试区是我国粮食主产区,但水资源匮乏。在考虑人口增加、城市化影响、耕地面积逐年递减和试区经济发展的前提下,对当前和未来商丘试区各行业的需水进行了全面的预测,对不同水平年的粮食安全进行了分析,探讨试区水资源和粮食安全的发展战略,为合理开发水资源和粮食安全提供科学依据。     

灌区节水农业技术发展模式浅析

在对我国节水农业技术研究与示范现状进行分析的基础上,对我国北方几个典型灌区采取的节水农业技术措施及节水模式进行了具体分析,特别是从区域或灌区水资源良性循环角度探讨了灌区适宜采取的节水农业技术模式与体系,提出了今后我国节水农业技术发展值得探讨的一些问题,对于我国农业高效用水技术研究与示范的进一步发展具有一定借鉴意义.     

油葵种植条件下镉生物可利用性对柠檬酸诱导的响应研究

采用盆栽试验的方法,以油葵为试验材料,分别在油葵生长20、30、40和50 d加入不同质量摩尔浓度(1、2、3、4、5和6 mmol/kg)的柠檬酸,研究柠檬酸对镉生物可利用性的影响。结果表明,柠檬酸的加入提高了镉的生物可利用性,在油葵生长20 d和30 d时加入1、2、3、4、6 mmol/kg的柠檬酸最有利于非活性的镉转化为易被生物利用的活性镉;在柠檬酸的诱导下,镉的富集系数均高于对照,在油葵生长40 d和50 d时加入1 mmol/kg的柠檬酸后镉的富集效果达到最优;在油葵生长50 d加入4~6 mmol/kg的柠檬酸能使镉的转运系数达到最大,最有利于镉由植物地下部分向地上部分转移。可见,在油葵生长20 d和30 d时加入1、2、3、4、6 mmol/kg的柠檬酸、油葵生长40 d时加入1 mmol/kg的柠檬酸、油葵生长50 d时加入4~6 mmol/kg的柠檬酸最有利于油葵对镉的吸收和富集。     

再生水灌溉水平对土壤盐分累积与细菌群落组成的影响

为探明再生水不同灌水水平下土壤盐分、氮素、磷素与细菌群落组成动态变化效应,采用室内土柱灌水试验,研究再生水、自来水不同灌水水平对土壤盐分、氮素、磷素及细菌群落组成结构的影响。结果表明:1)再生水灌溉相比自来水显著提高了0~60 cm土层盐分含量、磷素及0~30 cm土层氮素含量也有所提高,降低了土壤细菌群落多样性和OTU数量;充分灌溉相比非充分灌溉提高了深层土壤盐分含量,降低了深层土壤细菌群落多样性和种类数。2)不同处理土壤细菌类群以放线菌门(24.5%~40.6%)和变形菌门(22.4%~30.3%)为主。非充分灌溉下,再生水灌溉相比自来水提高了土壤放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门及酸杆菌门比例,降低了变形菌门比例;充分灌溉下,再生水灌溉相比自来水大幅度提高了土壤放线菌门和硝化螺旋菌门比例,降低了土壤变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门及厚壁菌门比例。无论是在充分灌溉还是非充分灌溉下,再生水灌溉均对土壤放线菌门表现为促进作用,对变形菌门表现为抑制作用。再生水充分灌溉相比非充分灌溉对土壤放线菌门和变形菌门具有促进作用,对土壤绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门具有抑制作用;再生水灌水水平越高,越有利于土壤中优势菌群的生长。3)各处理土壤细菌代谢通路丰度占比最大的为膜转运、碳水化合物代谢及氨基酸代谢,再生水辅以较高灌水水平能够显著促进表层土壤微生物膜转运、碳水化合物代谢及氨基酸代谢过程。因此,再生水较高灌水水平可促进土壤物质能量循环,且对土壤细菌代谢繁殖过程也可起到积极的调节作用。研究可为再生水灌溉下的土壤生态环境效应研究提供依据。     

人民胜利渠灌区适宜井渠用水比研究

为合理利用灌区地表水和地下水资源,改善灌区生态环境,以人民胜利渠灌区为例,在对灌区地下水开发利用现状及其水位动态进行分析的基础上,将地下水模拟模型与GIS技术进行结合,并设置8个情景方案,预报了灌区5 a后地下水位变化趋势,并提出了灌区适宜的井渠用水比。结果表明,目前灌区地下水位呈不断下降趋势,削减灌区地下水开采量对地下水位的恢复有明显的作用。平水年削减10%的地下水开采量,人民胜利渠灌区井渠用水比例调整为1/0.78,上游调整为1/1.24,中游调整为1/0.85,下游调整为1/0.41,灌区机井数从原来的20 261眼削减到14 315眼,可以基本实现地下水的采补平衡。     

不同潜水埋深污水灌溉氮素运移试验研究

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和铵态氮的影响。结果表明:硝态氮的淋溶深度与潜水埋深及灌水量呈良好的正相关;相同灌水水平,地下水中硝态氮浓度与潜水埋深成负相关,地下水埋深2、3、4 m地下水硝态氮分别增加33.99%、15.49%、7.50%;相同潜水埋深,灌水水平越高,土壤中硝态氮淋溶深度越深。     

施氮和再生水灌溉对设施土壤酶活性的影响

为探讨再生水灌溉和氮肥施用对土壤酶活性的影响,采用田间小区试验,以清水不施氮肥和再生水不施氮肥为对照,研究了4种氮素水平下再生水灌溉对土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、淀粉酶活性和过氧化氢酶活性的变化及生育期土壤矿质氮、全氮的盈亏状况。结果表明,再生水灌溉提高了土壤脲酶和淀粉酶活性,降低了土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性;不同施氮水平下,再生水灌溉土壤脲酶活性、高氮处理土壤蔗糖酶活性和淀粉酶活性、低氮处理过氧化氢酶活性和番茄收获后土壤全氮含量均低于清水灌溉处理;相同灌水水质下,再生水灌溉施肥处理对土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性起到促进作用,对脲酶和淀粉酶活性有抑制作用,清水灌溉施肥处理对土壤脲酶活性、蔗糖酶活性起到促进作用,对淀粉酶和过氧化氢活性有抑制作用;再生水灌溉土壤矿质氮变化量较清水灌溉显著提高,而再生水灌溉下施肥处理降低了土壤矿质氮变化量。因此,适量减氮并辅以再生水灌溉处理能够提高土壤供氮能力和自净能力,增强土壤解毒能力并提升土壤肥力,减少再生水的排放和氮肥用量;不同施氮水平再生水灌溉对土壤脲酶、蔗糖酶、淀粉酶和过氧化氢酶活性及土壤矿质氮含量、全氮含量影响存在极显著差异。